实用低频功率放大器的设计_谷丽华

第19卷　第1期

2005. 3

沈　阳　化　工　学　院　学　报

JOURNAL OF SHENYANG INS TITUT E OF CHEM ICAL TECHNOLOGY

Vol . 19No . 1M ar . 2005

文章编号:　1004-4639(2005) 01-0050-04

实用低频功率放大器的设计

谷丽华, 　辛晓宁, 　么旭东

(沈阳化工学院信息工程学院, 辽宁沈阳110142)

摘　要:　介绍制作具有小信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线. 整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器、波形变换电路共4个部分构成, 电路结构简单, 所选器件价格便宜, 并给出了测试结果. 实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性, 为功率放大器的设计提供了广阔的思路. 关键词:　功率放大器; 　失真度; 　带宽中图分类号:　TN 4　　　文献标识码:　A

　　功率放大器不仅仅是消费产品(音响) 中不可缺少的设备, 还广泛应用于控制系统和测量系

统中. 低频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域, 几十年来, 人们为之付出了不懈的努力, 无论从线路技术还是元器件方面, 乃至思想认识上都取得了长足的进步. 尽管目前市场上的功放产品价格已经很低, 但少则几百元、多则几千元的价格还是让人有些不舍, 本文给出一种简单实用、制作成本低廉的低频功率放大器的设计方案, 并给出实际测试结果, 为音响发烧友提供一种实用方案. 功率放大可由分立元件组成, 也可由集成电路完成. 由分立元件组成的功放, 如果电路选择得好, 参数恰当, 元件性能优越, 制作调试得好, 则性能要高于较好的集成功放. 本次设计功放采用分立元件组成.

并制作满足本设计任务要求的稳压电源. (2) 放大器的时间响应. 由外供正弦信号源

经变换电路产生正、负极性的对称方波, 频率为1000Hz , 上升时间≤1μs , 峰-峰值电压为200mV . 用上述方波激励放大通道时, 在R L =8Ψ下, 放大通道应满足额定输出功率P OR ≥10W ; 在P O R 下输出波形上升时间和下降时间≤12μs ; 在P OR 下输出波形顶部斜降≤2%;在P OR 下输出波形过冲量≤2%.

2　系统组成

系统主要由前置放大级、功率放大级和稳压电源电路3部分组成. 系统框图如图1所示.

1　设计任务

(1) 设计并制作具有弱信号放大能力的低

频功率放大器. 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为5～700mV , 额定输出功率P OR ≥10W ; 带宽B W ≥(50～10000) H z ; 在P O R 下和B W 内的非线性失真系数≤3%;在P OR 下的效率≥55%.在前置放大级输入端交流短接到地时, R L =8Ψ上的交流声功率≤10mW . 自行设计

收稿日期:　2004-07-06

, , , 图1　系统硬件框图

其中前置级主要完成小信号的电压放大任务; 功率放大级则实现对信号的电压和电流放大

第1期　　　　　　　　　　　　谷丽华, 等:实用低频功率放大器的设计51

任务; 直流稳压电源部分则为整个功放电路提供能量. 为验证功放的性能, 特设计正弦波

方

波转换电路, 因为方波中含有丰富的高次谐波分量, 可通过对方波信号的测试来检验功放的转换速率、失真度、效率等指标.

M Hz , 直流增益为105倍, 最高工作电压为±22V , 这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能, 较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真地输出, 使电路的整体指标大大提

高.

3. 2　波形变换电路设计

利用运放的正反馈作用, 使转换部分的波形上升沿和下降沿都变得很陡, 利用稳压管将电压稳定在6. 2V 左右, 然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰-峰值为200mV 的方波信号. 运放仍然选用NE5532(见图2) .

3　系统的硬件设计

由于系统要求输出额定功率不小于10W , 考虑留出50%的裕量, 故设计输出功率应在15

W 以上, 同时, 输出负载10Ψ, 则

V OM =2×P O ×R =2×15×10=

17. 3V ≈17V . 系统的最大增益为:

A max =20lg [17/(5×10-3) ]≈71dB . 系统的最小增益为:

A min =20lg [17/(700×10-3) ]≈27. 7dB . 整个放大电路的增益应在27. 7dB ～71dB 范围内可调. 为保证放大器性能, 单级放大器的增益不宜过高, 通常在20～40dB (放大倍数10～100倍) 之间. 故整个放大器增益通过三级放大实现. 为方便增益调整, 可使功放级(包括功率管和直接推动功率管的运放) 增益固定, 且必须小于A min , 故其增益取22dB . 则前置级需要两级, 其总增益应在5. 7～49dB 之间可调. 3. 1　前置放大级设计

前置放大级主要完成小信号电压放大的任务, 其失真度和噪声对系统的影响是优先考虑的指标. 对于前置放大级的设计, 由于第一级前置级增益为:

A U 1=(R 2/R 1) =(150k Ψ/10k Ψ) =

15≈24dB ;

第二级前置级增益为:

A U 2=(R 5/R 4) =(150k Ψ/10k Ψ) =

15≈24dB .

考虑到输入信号的变化范围很大, 在两级间串一个滑动变阻器来改变整个系统的增益, 同时也起到对信号的衰减作用. 前置放大采用集成运放N E5532, 同众多的运放相比, 它具有高精度、低噪声、高速、高阻抗、频带宽等优良性能

[1]

图2　波形变换电路

3. 3　功率放大电路设计

在实用电路中, 往往要求放大电路的末级输

出一定的功率以驱动负载. 从能量控制和转换的角度来看功率放大电路与其它放大电路在本质上没有根本的区别, 只是功放既不是单纯追求输出高电压, 也不是单纯追求输出大电流, 而是追求在电源电压确定的情况下, 输出尽可能大的功率.

功率放大电路的主要任务是, 在允许的失真限度内, 尽可能高效率地向负载提供足够大的功率. 因此, 功率放大电路的电路形式、工作状态、分析方法等都与小信号放大电路有所不同. 对功率放大电路的基本要求是:

(1) 输出功率要大. 输出功率P O =U O ×I O , 要获得大的输出功率, 不仅要求输出电压高, 而且要求输出电流大. 因此, 晶体管工作在大信号极限运行状态, 应用时要考虑管子的极限参数, 注意管子的安全. (2) 效率要高. 放大信号的过程就是晶体管, 具体

s ,

52沈　阳　化　工　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　2005年

量转换为交流能量的过程, 其转换效率为负载上获得的信号功率和电源供给的功率之比值.

功放级电路(如图3) 主要由NE5534和功率末级的两对复合对管(组成达林顿管) 构成, 本次设计选用专为音响设备设计的对管, 这种对管的特性比较一致, 可以减小失真. NE5534主要完成电压放大任务, 接成大环电压负反馈形式, 放大倍数为R 3/R 1. 为弥补由运放产生的零

漂和因布线等造成的失真, NE5534的1脚与8脚接调零电阻, 5脚与8脚之间接补偿电容[2]. 达林顿管主要完成电流放大任务. 对管的选择主要考虑其参数的对称性. 一般推动管的电流增益

β1在100左右, 输出管的电流增益β2在40左右. 这2个管子的2个关键参数为特征频率f T 和集电级最大允许耗散功率P CM .

图3　功率放大级

　　特征频率f T 与放大电路上限频率f h 有下列关系:f T =f h ×βh ;

系统阶跃响应上升时间t r 与放大电路上限频率f h 有如下关系:t r ·f h ≈0. 35;

推动管的特征频率为:f T ≥0. 35/(12×10-5) ×100≈3M Hz ;

输出管特征频率为:f T ≥0. 35/(12×10-5) ×40≈1MHz ;

对甲乙类OCL 放大器, P T M >0. 2P OM . P TM 为单管最大管耗. P OM 为最大失真输出功率. 因此输出管P CM ≥0. 2×15=3W , 根据以, 选用对管2SB649、2SD669[3], 其参数为f T =140M Hz , P CM =15W , U CEO =180V . 输出管选用对管2SA1072和2SC2522, 其参数为f T =60M Hz , P CM =120W , U CEO =120V . 3. 4　稳压电源设计

由于正弦波幅值为17V , 从提高效率的角度考虑, 功放级电源电压越接近17V 越好, 但考虑到管压降等因素, 选用一个双18V 的变压器, 经整流滤波后可得到±20V 左右的电压, 电源效率要大于55%,则要求电源功率为:P >15/,

定的裕量, 选择40W 双18V 输出的变压器. 为提高效率, 功放级的电源直接由整流滤波电路提供, 减小了电源在稳压片处的能量损失. 电源经4700μF 电解电容并上47μF 、0. 1μF 电容依次滤掉不同频率干扰后输出, 输出电压直流性能好. 为前置级和转换电路提供电源的稳压片采用可调的稳压片, 保证电路正负两边电路电源电压值的对称, 减小失真. 电源电路如图4所示

.

试仪, 在输入信号为1kH z 时, 测得波形的失真度为:0. 5%.

(6) 方波转换速率:输入信号为1kHz , 峰-峰值为200mV 时, 用示波器测得上升时间t r 和

下降时间t f 分别为:0. 95μs 和0. 9μs .

(7) 用方波激励放大通道时, 测输出方波t r

和t f 分别为4. 4μs 和3. 9μs , 顶部斜降为0. 04/15. 1=0. 26%.测试结果见表1.

表1　测试结果与要求指标对比

项目

额定输出功率P OR 　/W

带宽　/Hz 失真系数γ　/%效率η　/%上升时间t r 　/μS 下降时间t f 　/μS

要求指标≥1050～10×103

≤3≥55≤1≤1200≥10≤2

实测指标16. 110～90×103

1. 860. 91. 81. 720022. 80. 26

图4　直流稳压电源

产生方波U p -p 　/mV 方波输出功率P OR 　/W

4　系统测试及结果分析

整个系统在调试时, 分部分调试. 首先是电

源的调试, 其次是前置放大级和转换电路的调试, 然后是功率级本身的调试, 最后将整个电路连接起来调试.

(1) 额定功率P OR :输入1kHz 正弦波, 用示波器测到此时输出波形电压有效值为U =12. 7V , 则P OR =U /R L =12. 7/10=16. 1W . (2) 带宽BW :输入信号幅值不变, 改变频率, 用示波器测输出幅值, 下限频率f l 和上限频率f h 对应的幅值为0. 707×中频幅值. 测得带宽为10Hz ～90kHz .

(3) 在P OR 下的效率:断开正电源, 串入万用表, 在P OR 下, 测得电压为20. 28V , 电流为652mA , 则电源输入功率为:P IN =20. 28×0. 652×2=26. 45W . 效率为:η=P OR /P IN =16. 1/26. 45=60. 9%.

(4) 交流声功率:输入端短路时, 用晶体管毫伏计测输出端交流电压有效值为1. 38mV ,

-32

则P =(1. 38×10) /10=1. 904×10-6W =1. 904μW .

(5) 在P OR 和B W 内失真度:采用失真度测

2

2

顶部斜降/%　

5　结束语

详细介绍了一种简单实用、价格低的低频功率放大器的电路设计方法, 整套设计只需几十元. 从实验的各项数据分析, 本电路具有很好的

频率响应特性, 从测得的带宽10～90×103Hz 可以看出, 该功率放大器可以很好地实现对低频信号的放大作用, 能较好地达到实际要求, 也符合理论上的要求.

参考文献:

[1]　N E5532Datasheet [J /OL ]. ww w . national . com .

2002.

[2]　N E5534Datasheet [J /OL ]. ww w . national . com .

2002.

[3]　部分音响用晶体管的参数[EB /O L ]. w ww . ng top .

com . 2003. 3.

(下转第56页)

[J ]. 中南工业大学学报, 2003, 34(增刊2) :209-211.

[3]　姜太文, 陈丙珍, 何小荣. 基于子波分析的过程数

据多分辨率分析处理[J ]. 化工学报, 2000, 51(3) :372-377.

[4]　Nounou M N , Baski B R . On -line M ultiscale Filter -ing of Random and G ro ss Errors without Process M odels [J ]. AIChE , 1999, 45(5) :1041-1058. [5]　郭金玉, 赵立杰, 王纲. 多尺度主元分析方法在数

据校正中的应用[J ]. 沈阳化工学院学报, 2003, 17(1) :54-57.

机误差. 通过实例验证了混合数据校正方法能够得到比较平滑的信号波形, 可以有效地消除随机误差和过失误差, 这对提高数据的可靠性是有利的.

参考文献:

[1]　王希若, 荣冈. 显著误差主元检测法的比较研究

[J ]. 信息与控制, 1999, 28(增刊) :516-522. [2]　刘钰善, 黄道. 一种基于小波变换的混合数据校正

Application of Hybrid Data Rectification

Method in Batch Process

GUO Jin -yu 1, 　ZHANG Jian 2, 　ZENG Jing 1

(1. Shenyang Institute of Chemical Technology , Shenyang 110142, China ;

2. Shenhai Heat and Pow er Company . Ltd , Shenyang 110043, China )

Abstract :　Data rectification is to remove gross erro rs from measured process data and decrease the influ -ence of random erro rs on measurements . It is also important for process control . In this paper , moving

median filter is used to remove g ross errors and wavelet transfo rmation is used to eliminate random er -rors . Simulations show the hybrid data rectification method can effectively rectify data and largely in -crease the reliability of measured data .

Key words :　data rectification ; 　moving median filter ; 　w avelet transform ation (上接第53页)

Design of Practical Low Frequency Power Amplifier

GU Li -hua , 　XIN Xiao -ning , 　YAO Xu -dong

(Shenyang Institute of Chemical Technology , Shenyang 110142, China )

Abstract :　This paper briefly introduced the basic principle , contents and technical route of the pow er amplifier of low frequency signal . The entire circuit is divided four major parts :The part of the supply , preamplifier , pow er amplifier and w ave -changing circuit . The structure of this circuit is sim ple and the price of components is cheap . results of experiments show s that the power amplifier have good perfor -mance in some aspects , such as bandw idth , disto rtion facto r , efficiency , and so on . It w ill put forw ard a broad approach to design of power amplifier . Key words :　pow er amplifier ; 　disto rtion factor ; 　bandwidth

第19卷　第1期

2005. 3

沈　阳　化　工　学　院　学　报

JOURNAL OF SHENYANG INS TITUT E OF CHEM ICAL TECHNOLOGY

Vol . 19No . 1M ar . 2005

文章编号:　1004-4639(2005) 01-0050-04

实用低频功率放大器的设计

谷丽华, 　辛晓宁, 　么旭东

(沈阳化工学院信息工程学院, 辽宁沈阳110142)

摘　要:　介绍制作具有小信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线. 整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器、波形变换电路共4个部分构成, 电路结构简单, 所选器件价格便宜, 并给出了测试结果. 实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性, 为功率放大器的设计提供了广阔的思路. 关键词:　功率放大器; 　失真度; 　带宽中图分类号:　TN 4　　　文献标识码:　A

　　功率放大器不仅仅是消费产品(音响) 中不可缺少的设备, 还广泛应用于控制系统和测量系

统中. 低频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域, 几十年来, 人们为之付出了不懈的努力, 无论从线路技术还是元器件方面, 乃至思想认识上都取得了长足的进步. 尽管目前市场上的功放产品价格已经很低, 但少则几百元、多则几千元的价格还是让人有些不舍, 本文给出一种简单实用、制作成本低廉的低频功率放大器的设计方案, 并给出实际测试结果, 为音响发烧友提供一种实用方案. 功率放大可由分立元件组成, 也可由集成电路完成. 由分立元件组成的功放, 如果电路选择得好, 参数恰当, 元件性能优越, 制作调试得好, 则性能要高于较好的集成功放. 本次设计功放采用分立元件组成.

并制作满足本设计任务要求的稳压电源. (2) 放大器的时间响应. 由外供正弦信号源

经变换电路产生正、负极性的对称方波, 频率为1000Hz , 上升时间≤1μs , 峰-峰值电压为200mV . 用上述方波激励放大通道时, 在R L =8Ψ下, 放大通道应满足额定输出功率P OR ≥10W ; 在P O R 下输出波形上升时间和下降时间≤12μs ; 在P OR 下输出波形顶部斜降≤2%;在P OR 下输出波形过冲量≤2%.

2　系统组成

系统主要由前置放大级、功率放大级和稳压电源电路3部分组成. 系统框图如图1所示.

1　设计任务

(1) 设计并制作具有弱信号放大能力的低

频功率放大器. 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为5～700mV , 额定输出功率P OR ≥10W ; 带宽B W ≥(50～10000) H z ; 在P O R 下和B W 内的非线性失真系数≤3%;在P OR 下的效率≥55%.在前置放大级输入端交流短接到地时, R L =8Ψ上的交流声功率≤10mW . 自行设计

收稿日期:　2004-07-06

, , , 图1　系统硬件框图

其中前置级主要完成小信号的电压放大任务; 功率放大级则实现对信号的电压和电流放大

第1期　　　　　　　　　　　　谷丽华, 等:实用低频功率放大器的设计51

任务; 直流稳压电源部分则为整个功放电路提供能量. 为验证功放的性能, 特设计正弦波

方

波转换电路, 因为方波中含有丰富的高次谐波分量, 可通过对方波信号的测试来检验功放的转换速率、失真度、效率等指标.

M Hz , 直流增益为105倍, 最高工作电压为±22V , 这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能, 较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真地输出, 使电路的整体指标大大提

高.

3. 2　波形变换电路设计

利用运放的正反馈作用, 使转换部分的波形上升沿和下降沿都变得很陡, 利用稳压管将电压稳定在6. 2V 左右, 然后利用电阻分压得到要求的正负对称的峰-峰值为200mV 的方波信号. 运放仍然选用NE5532(见图2) .

3　系统的硬件设计

由于系统要求输出额定功率不小于10W , 考虑留出50%的裕量, 故设计输出功率应在15

W 以上, 同时, 输出负载10Ψ, 则

V OM =2×P O ×R =2×15×10=

17. 3V ≈17V . 系统的最大增益为:

A max =20lg [17/(5×10-3) ]≈71dB . 系统的最小增益为:

A min =20lg [17/(700×10-3) ]≈27. 7dB . 整个放大电路的增益应在27. 7dB ～71dB 范围内可调. 为保证放大器性能, 单级放大器的增益不宜过高, 通常在20～40dB (放大倍数10～100倍) 之间. 故整个放大器增益通过三级放大实现. 为方便增益调整, 可使功放级(包括功率管和直接推动功率管的运放) 增益固定, 且必须小于A min , 故其增益取22dB . 则前置级需要两级, 其总增益应在5. 7～49dB 之间可调. 3. 1　前置放大级设计

前置放大级主要完成小信号电压放大的任务, 其失真度和噪声对系统的影响是优先考虑的指标. 对于前置放大级的设计, 由于第一级前置级增益为:

A U 1=(R 2/R 1) =(150k Ψ/10k Ψ) =

15≈24dB ;

第二级前置级增益为:

A U 2=(R 5/R 4) =(150k Ψ/10k Ψ) =

15≈24dB .

考虑到输入信号的变化范围很大, 在两级间串一个滑动变阻器来改变整个系统的增益, 同时也起到对信号的衰减作用. 前置放大采用集成运放N E5532, 同众多的运放相比, 它具有高精度、低噪声、高速、高阻抗、频带宽等优良性能

[1]

图2　波形变换电路

3. 3　功率放大电路设计

在实用电路中, 往往要求放大电路的末级输

出一定的功率以驱动负载. 从能量控制和转换的角度来看功率放大电路与其它放大电路在本质上没有根本的区别, 只是功放既不是单纯追求输出高电压, 也不是单纯追求输出大电流, 而是追求在电源电压确定的情况下, 输出尽可能大的功率.

功率放大电路的主要任务是, 在允许的失真限度内, 尽可能高效率地向负载提供足够大的功率. 因此, 功率放大电路的电路形式、工作状态、分析方法等都与小信号放大电路有所不同. 对功率放大电路的基本要求是:

(1) 输出功率要大. 输出功率P O =U O ×I O , 要获得大的输出功率, 不仅要求输出电压高, 而且要求输出电流大. 因此, 晶体管工作在大信号极限运行状态, 应用时要考虑管子的极限参数, 注意管子的安全. (2) 效率要高. 放大信号的过程就是晶体管, 具体

s ,

52沈　阳　化　工　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　2005年

量转换为交流能量的过程, 其转换效率为负载上获得的信号功率和电源供给的功率之比值.

功放级电路(如图3) 主要由NE5534和功率末级的两对复合对管(组成达林顿管) 构成, 本次设计选用专为音响设备设计的对管, 这种对管的特性比较一致, 可以减小失真. NE5534主要完成电压放大任务, 接成大环电压负反馈形式, 放大倍数为R 3/R 1. 为弥补由运放产生的零

漂和因布线等造成的失真, NE5534的1脚与8脚接调零电阻, 5脚与8脚之间接补偿电容[2]. 达林顿管主要完成电流放大任务. 对管的选择主要考虑其参数的对称性. 一般推动管的电流增益

β1在100左右, 输出管的电流增益β2在40左右. 这2个管子的2个关键参数为特征频率f T 和集电级最大允许耗散功率P CM .

图3　功率放大级

　　特征频率f T 与放大电路上限频率f h 有下列关系:f T =f h ×βh ;

系统阶跃响应上升时间t r 与放大电路上限频率f h 有如下关系:t r ·f h ≈0. 35;

推动管的特征频率为:f T ≥0. 35/(12×10-5) ×100≈3M Hz ;

输出管特征频率为:f T ≥0. 35/(12×10-5) ×40≈1MHz ;

对甲乙类OCL 放大器, P T M >0. 2P OM . P TM 为单管最大管耗. P OM 为最大失真输出功率. 因此输出管P CM ≥0. 2×15=3W , 根据以, 选用对管2SB649、2SD669[3], 其参数为f T =140M Hz , P CM =15W , U CEO =180V . 输出管选用对管2SA1072和2SC2522, 其参数为f T =60M Hz , P CM =120W , U CEO =120V . 3. 4　稳压电源设计

由于正弦波幅值为17V , 从提高效率的角度考虑, 功放级电源电压越接近17V 越好, 但考虑到管压降等因素, 选用一个双18V 的变压器, 经整流滤波后可得到±20V 左右的电压, 电源效率要大于55%,则要求电源功率为:P >15/,

定的裕量, 选择40W 双18V 输出的变压器. 为提高效率, 功放级的电源直接由整流滤波电路提供, 减小了电源在稳压片处的能量损失. 电源经4700μF 电解电容并上47μF 、0. 1μF 电容依次滤掉不同频率干扰后输出, 输出电压直流性能好. 为前置级和转换电路提供电源的稳压片采用可调的稳压片, 保证电路正负两边电路电源电压值的对称, 减小失真. 电源电路如图4所示

.

试仪, 在输入信号为1kH z 时, 测得波形的失真度为:0. 5%.

(6) 方波转换速率:输入信号为1kHz , 峰-峰值为200mV 时, 用示波器测得上升时间t r 和

下降时间t f 分别为:0. 95μs 和0. 9μs .

(7) 用方波激励放大通道时, 测输出方波t r

和t f 分别为4. 4μs 和3. 9μs , 顶部斜降为0. 04/15. 1=0. 26%.测试结果见表1.

表1　测试结果与要求指标对比

项目

额定输出功率P OR 　/W

带宽　/Hz 失真系数γ　/%效率η　/%上升时间t r 　/μS 下降时间t f 　/μS

要求指标≥1050～10×103

≤3≥55≤1≤1200≥10≤2

实测指标16. 110～90×103

1. 860. 91. 81. 720022. 80. 26

图4　直流稳压电源

产生方波U p -p 　/mV 方波输出功率P OR 　/W

4　系统测试及结果分析

整个系统在调试时, 分部分调试. 首先是电

源的调试, 其次是前置放大级和转换电路的调试, 然后是功率级本身的调试, 最后将整个电路连接起来调试.

(1) 额定功率P OR :输入1kHz 正弦波, 用示波器测到此时输出波形电压有效值为U =12. 7V , 则P OR =U /R L =12. 7/10=16. 1W . (2) 带宽BW :输入信号幅值不变, 改变频率, 用示波器测输出幅值, 下限频率f l 和上限频率f h 对应的幅值为0. 707×中频幅值. 测得带宽为10Hz ～90kHz .

(3) 在P OR 下的效率:断开正电源, 串入万用表, 在P OR 下, 测得电压为20. 28V , 电流为652mA , 则电源输入功率为:P IN =20. 28×0. 652×2=26. 45W . 效率为:η=P OR /P IN =16. 1/26. 45=60. 9%.

(4) 交流声功率:输入端短路时, 用晶体管毫伏计测输出端交流电压有效值为1. 38mV ,

-32

则P =(1. 38×10) /10=1. 904×10-6W =1. 904μW .

(5) 在P OR 和B W 内失真度:采用失真度测

2

2

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5　结束语

详细介绍了一种简单实用、价格低的低频功率放大器的电路设计方法, 整套设计只需几十元. 从实验的各项数据分析, 本电路具有很好的

频率响应特性, 从测得的带宽10～90×103Hz 可以看出, 该功率放大器可以很好地实现对低频信号的放大作用, 能较好地达到实际要求, 也符合理论上的要求.

参考文献:

[1]　N E5532Datasheet [J /OL ]. ww w . national . com .

2002.

[2]　N E5534Datasheet [J /OL ]. ww w . national . com .

2002.

[3]　部分音响用晶体管的参数[EB /O L ]. w ww . ng top .

com . 2003. 3.

(下转第56页)

[J ]. 中南工业大学学报, 2003, 34(增刊2) :209-211.

[3]　姜太文, 陈丙珍, 何小荣. 基于子波分析的过程数

据多分辨率分析处理[J ]. 化工学报, 2000, 51(3) :372-377.

[4]　Nounou M N , Baski B R . On -line M ultiscale Filter -ing of Random and G ro ss Errors without Process M odels [J ]. AIChE , 1999, 45(5) :1041-1058. [5]　郭金玉, 赵立杰, 王纲. 多尺度主元分析方法在数

据校正中的应用[J ]. 沈阳化工学院学报, 2003, 17(1) :54-57.

机误差. 通过实例验证了混合数据校正方法能够得到比较平滑的信号波形, 可以有效地消除随机误差和过失误差, 这对提高数据的可靠性是有利的.

参考文献:

[1]　王希若, 荣冈. 显著误差主元检测法的比较研究

[J ]. 信息与控制, 1999, 28(增刊) :516-522. [2]　刘钰善, 黄道. 一种基于小波变换的混合数据校正

Application of Hybrid Data Rectification

Method in Batch Process

GUO Jin -yu 1, 　ZHANG Jian 2, 　ZENG Jing 1

(1. Shenyang Institute of Chemical Technology , Shenyang 110142, China ;

2. Shenhai Heat and Pow er Company . Ltd , Shenyang 110043, China )

Abstract :　Data rectification is to remove gross erro rs from measured process data and decrease the influ -ence of random erro rs on measurements . It is also important for process control . In this paper , moving

median filter is used to remove g ross errors and wavelet transfo rmation is used to eliminate random er -rors . Simulations show the hybrid data rectification method can effectively rectify data and largely in -crease the reliability of measured data .

Key words :　data rectification ; 　moving median filter ; 　w avelet transform ation (上接第53页)

Design of Practical Low Frequency Power Amplifier

GU Li -hua , 　XIN Xiao -ning , 　YAO Xu -dong

(Shenyang Institute of Chemical Technology , Shenyang 110142, China )

Abstract :　This paper briefly introduced the basic principle , contents and technical route of the pow er amplifier of low frequency signal . The entire circuit is divided four major parts :The part of the supply , preamplifier , pow er amplifier and w ave -changing circuit . The structure of this circuit is sim ple and the price of components is cheap . results of experiments show s that the power amplifier have good perfor -mance in some aspects , such as bandw idth , disto rtion facto r , efficiency , and so on . It w ill put forw ard a broad approach to design of power amplifier . Key words :　pow er amplifier ; 　disto rtion factor ; 　bandwidth