低频功率放大器（G题）
摘要：本设计利用OP37芯片组成前置放大电路将输入正弦信号放大，通过由分立MOS管组成的推挽互补放大电路，增大其驱动能力，接入8Ω负载。功率放大器输出功率、电源供给功率通过AT89S52单片机中的A/D转换器取样计算，从而得出整机效率，并显示在数码管上。本系统多项指标达到题目要求，并部分达到题目发挥部分功能要求。本系统具有输出功率大，计算精度高，散热效果良好等优点。
关键词：信号放大，推挽互补，功率计算
一 总体方案设计
本系统通过前置放大电路和推挽互补放大电路将输入信号的功率进行放大，并设计电源供给功率测量电路和输出功率测量电路，测量的结果通过AT89S52单片机进行运算，从而得出整机功率，将测量结果在数码管上显示出来。
因此本系统包括了前置放大电路、功率放大电路、测量电路和单片机最小系统，并且根据题目要求设计了带阻滤波器，其通过开关接入系统。总体框图如图1所示。
图1 设计总体框架图
前置放大电路可以放大输入信号的电压值，并且使用电位器调节放大倍数，控制最终实际输出功率的大小。功率放大级将前级的电压值放大2倍，主要实现加
大前端的输出信号的驱动能力——电流值。测量电路主要实现对输出功率和电源功率的精确测量。
功率放大电路共有两套方案可以选择，具体如下： 方案一
A类功率放大器，这种功放的工作原理是输出器件始终工作在传输特性曲线的线性部分，在输入信号的整个周期内输出器件始终有电流连续流动，这种放大器失真小，但效率非常低，功率损耗大。
方案二
B类功率放大器，两只晶体管交替工作，每只晶体管在信号的半个周期内导通，另半个周期内截止。该电路效率较高，但缺点是容易产生交越失真。
为了提高整机效率，所以我们选用方案二，同时利用电阻匹配可以克服交越失真。
二 电路的设计实现
1、输出功率的测量电路
利用A/D转换器直接采集输出信号，由于输出电压太高，无法采集，因此，本设计使用AD637真值转换芯片进行处理，将交流信号转变成直流信号，再利用电阻分压后，由单片机进行计算。具体原理图如图2所示。
图2输出功率的测量
由此可以得到经过电位器衰减一半的负载端电压U，单片机利用公式输出
得到输出功率，并且可以求得流过负载的电流
，则电源电流
，可用于电源功率的测量。
2、电源供给功率的测量电路
本设计使用AT89S52进行输出功率和电源供给功率以及整机效率的计算，由于单片不能够直接采集具有较大电流值和较大的电压值信号，对此我们利用电阻加在电源两端进行信号采集。具体原理图如图3所示。
低频功率放大器设计报告
