武汉理工大学《模拟电子基础》课程设计说明书
仅从失真的角度来看，可认为它是一种良好的线性放大器。 A类放大器在结构上，还有两类不同的工作方式。其中一类是将两个射极跟随器相联工作，其偏置电流要增加到在正常负载下有足够的电流流过，而不使任一器件截止。这一措施的最大优点是它不会突然地耗尽输出电流，如果负载阻抗低于标定值，放大器会短期出现截止现象，在失真上可能略有增加，但不致出现直感上的严重缺陷。另一类可称作为控制电流源型(VCIS)，它本质上是一个单独的射极跟随器，并带有一个有源发射极负载，以达到合适的电流泄放。这一类作为输出级时，需要在开始设计之前就把所要驱动的阻抗是多低搞清楚。
（2）B类(乙类)放大器
B类(乙类)放大器，是指器件导通时间为50%的一种工作类别。这类放大器可以说是最为流行的一种放大器，也许目前所生产的放大器有99% 是属于这一类。由于大家比较熟悉，这里不作详细介绍。
(3)AB类[甲乙类)放大器
AB类(甲乙类)放大器，实际上是A类(甲类)和B类(乙类)的结合，每个器件的导通时间在50—100%之间，依赖于偏置电流的大小和输出电平。该类放大器的偏置按B类(乙类)设计，然后增加偏置电流，使放大器进入AB类(甲乙类)。
AB类(甲乙类)放大器在输出低于某一电平时，两个输出器件皆导通，其状态工作于A类(甲类)；当电平增高时，两个器件将完全截止，而另一个器件将供给更多的电流。这样在AB类(甲乙类)状态开始时，失真将会突然上升，其线性劣于A类(甲类)或B类(乙类)。不过笔者认为，它的正当使用在于它对A类(甲类)的补充，且当面向低负载阻抗时可继续较好地工作。
1.3设计目的及意义
1） 培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科 学态度和勇于探索的创新精神。
2）锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。
3）通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与
6
武汉理工大学《模拟电子基础》课程设计说明书
规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。 4） 巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。 5） 为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。
1.4开发环境Multisim 10.0简要介绍
NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。 直观的图形界面
整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的； 丰富的元器件
提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。 强大的仿真能力
以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
7
武汉理工大学《模拟电子基础》课程设计说明书
二．课程设计内容
2.1功放电路的方案选择
2.1.1 OTL(Output Transformer Less)电路
OTL称为无输出变压器功放电路。是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合
而无输出变压器的功放电路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的合电容对频响也有一定影响。 OTL电路的主要特点有：
采用单电源供电方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合，扬声器一端接地；具有恒压输出特性，允许扬声器阻抗在4Ω、8Ω、16Ω之中选择，最大输出电压的振幅为电源电压的一半，即1/2 V CC，额定输出功率约为 /(8RL)。
OTL功放电路具有频率特性好、非线性失真小及效率高的特点，广泛应用在电视机、扩音机及其他电子设备中。
OTL电路如图所示：
图2-1-1
2.1.2 OCL(Output Condensert Less)电路：
8
武汉理工大学《模拟电子基础》课程设计说明书
OCL称为无输出电容功放电路，是在OTL电路的基础上发展起来的。 OCL电路的主要特点有：
采用双电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特性很好；扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须设置保护电路；具有恒压输出特性；允许选择4Ω、8Ω或16Ω负载；最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率约为 /(2RL)。需要指出，若正负电源值取OTL电路单电源值的一半，则两种电路的额定输出功率相同，都是 /(8RL)。
OCL 电路的优缺点：OCL 电路具有体积小重量轻，成本低，且频率特性好的优点。但是它需要两组对称的正、负电源供电，在许多场合下显得不够方便。
OCL电路图如图所示
图2-1-2
2.1.3 BTL（Balanced Transformer Less）电路：
BTL称为平衡桥式功放电路。它由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两
组OTL 或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。
BTL电路的主要特点有：可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等，无直流电流通过扬声器，与OTL、
9
武汉理工大学《模拟电子基础》课程设计说明书
OCL电路相比，在相同电源电压、相同负载情况下，BTL电路输出电压可增大一倍，输出功率可增大四倍，这意味着在较低的电源电压时也可获得较大的输功率，但是，扬声器没有接地端，给检修工作带来不便。 BTL电路图如下图所示：
图2-1-3
经过筛选，为了得到更大的电压增益放大，以及更大的功率放大，我们决定选择BTL电路图。
2.2 BTL电路的组成
2.2.1 电路芯片的选择
本实验选择的芯片为TDA2030A，TDA2030A的特点：TDA 2030 是一块性能十分
优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。
10
音频功率放大器设计报告分析
