實(shí)驗(yàn)十一互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器OTL功率發(fā)大器

1、實(shí)驗(yàn)十一 低頻功率放大器OTL一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理。2. 學(xué)會(huì)OTL電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理圖121所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動(dòng)級(jí)(也稱前至放大級(jí))，T2、T3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個(gè)管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級(jí)。T1管工作于甲類狀態(tài)，它的集電極電流Icl由電位器RW1進(jìn)行調(diào)節(jié)。Icl的一部分流經(jīng)電位器RW：及二極管D，T2、T3提供偏壓。調(diào)節(jié)RW2，可以使T2、T3得到合適的靜態(tài)電流而工作于甲、乙

2、類狀態(tài)，以克服交越失真。靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位UA=(1/2)Ucc，可以通過調(diào)節(jié)RW1來實(shí)現(xiàn)，又由于RW1的一端接在A點(diǎn)，因此在電路中引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時(shí)也改善了非線性失真。當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)Ui時(shí)，經(jīng)T1放大、倒相后同時(shí)作用于T2、T3的基極Ui的負(fù)半周使T2管導(dǎo)通(T3管截止)，有電流通過負(fù)載RL，同時(shí)向電容Co充電，在Ui的正半周，T3導(dǎo)通(T2截止)，則已充好電的電容器Co起著電源的作用，通過負(fù)載RL放電，這樣在RL上就得到完整的正弦波。C2和R構(gòu)成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動(dòng)態(tài)范圍。0TL電路的主要性能指標(biāo)

3、1. 最大不失真輸出功率Pom理想情況下 Pom=(1/8)(U2cc/RL) 在實(shí)驗(yàn)中可通過測量RL兩端的電壓有效值，來求得實(shí)際的 Pom=U2o/ RL 2效率=(Pom/PE)*100% PE一直流電源供給的平均功率理想情況下，max=78.5。在實(shí)驗(yàn)中，可測量電源供給的平均電流Idc，從而求得PE=Ucc·Idc，負(fù)載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計(jì)算實(shí)際效率了。3. 頻率響應(yīng)詳見實(shí)驗(yàn)二有關(guān)部分內(nèi)容4. 輸入靈敏度輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí)，輸入信號(hào)Ui之值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1+5V直流電源 5直流電壓表 2，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 6直流毫安表 3雙蹤示波器

4、 7. 頻率計(jì) 4交流毫伏表 8晶體三極管3DG6×1(9013×1)3DGl2×1(9013×1) 3CG12×1(9012×1)晶體二極管22CP×1 8喇叭×1，電阻器、電容器若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在整個(gè)測試過程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。1靜態(tài)工作點(diǎn)的測試按圖121連接實(shí)驗(yàn)電路，電源接線中串入直流毫安表，電位器RW1置最小位，RW2置中間位置。接通+5V電源，觀察毫安表指示，同時(shí)用手觸摸輸出級(jí)管子，若電流過大，或管子溫升顯著，應(yīng)立即斷開電源檢查原因(如Rw2開路，電路自激，或輸出管性能不好等)。如無異常現(xiàn)象，可開始調(diào)

5、試。1)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA調(diào)節(jié)電位器RW2，用直流電壓表測量A點(diǎn)電位，使UA=(1/2)Ucc2)調(diào)整輸出極靜態(tài)電流及測試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)RW2，使T2、T3管的Ic2Ic3510mA。從減小交越失真角度而言，應(yīng)適當(dāng)加大輸出極靜態(tài)電流，但該電流過大，會(huì)使效率降低，所以一般以510mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線中，因此到得的是整個(gè)放大器的電流。但一般Tl的集電極電流Ic1較小，從而可以把測得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流，則可從總電流中減去Icl之值。調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流的另一方法是動(dòng)態(tài)調(diào)試法。先使RW20，在輸入端接入f1KHz的正弦信號(hào)Ui。逐漸加大輸入

6、信號(hào)的幅值，此時(shí)，輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真(注意：沒有飽和和截止失真)，然后緩慢增大RW2，當(dāng)交越失真剛好消失時(shí)，停止調(diào)節(jié)RW2，恢復(fù)Ui0，此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在510mA左右，如過大，則要檢查電路。輸出級(jí)電流調(diào)好以后，測量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表12l。 表12-1 Ic2=Ic3= mA UA=2.5v T1 T2 T3 UB(V) UC(V) UE(V)注意：在調(diào)整RW2時(shí)，一是要注意旋轉(zhuǎn)方向，不要調(diào)得過大，更不能開路，以免損壞輸出管 輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無特殊情況，不得隨意旋動(dòng)RW2的位置。2最大輸出功率Pom和效率的測試1)測量Pom輸入端接f1

7、KHz的正弦信號(hào)Ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓Uo波形。逐漸增大Ui，使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出，用交流毫伏表測出負(fù)載RL上的電壓Uom，則PomU2om/RL 。1) 測量當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí)，讀出直流毫安表中的電流值，此電流即為直流電源供給的平均電流Iac(有一定誤差)，由此可近似求得PE=UccIdc再根據(jù)上面測得的Pom，即可求出，Pom/PE3輸入靈敏度測試根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要調(diào)出輸出功率PoPom時(shí)的輸入電壓值Ui即可。4頻率響應(yīng)的測試測試方法同實(shí)驗(yàn)二。記入表122。 表12-2 Ui= mV fL fo fH F(Hz)1000 Uo(V) Au在測試時(shí)，為保證

8、電路的安全，應(yīng)在較低電壓下進(jìn)行，通常取輸入信號(hào)為輸入靈敏度的50。在整個(gè)測試過程中，應(yīng)保持Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。5. 研究自舉電路的作用1)測量自舉電路，且PoPomax時(shí)的電壓增益AuUom/Ui2)將C2開路，R短路(無自舉)，再測量PoPomax的Au。用示波器觀察1)、2)兩種情況下的輸出電壓波形，并將以上兩項(xiàng)測量結(jié)果進(jìn)行比較，分析研究自舉電路的作用。6. 噪聲電壓的測試測量時(shí)將輸入端短路(Ui0)，觀察輸出噪聲波形，并用交流毫伏表測量輸出電壓，即為噪聲電壓UN，電路若UN15mV，即滿足要求。7試聽輸入信號(hào)改為錄音機(jī)輸出，輸出端接試聽音箱及示波器。開機(jī)試聽，并觀察語言和音樂信號(hào)的輸出波形。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)、最大不失真輸出功率Pom、效率等，并與理論值進(jìn)行比較。畫頻率響應(yīng)曲線。 2分析自舉電路的作用。 3，討論實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的問題及解決辦法。六、預(yù)習(xí)要求