OTL功率放大器試驗(yàn)報(bào)告

1、湖北師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 班級(jí)： 1204時(shí)間： 2013 年12月 15日七.OTL功率放大電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理。.學(xué)會(huì)OTL電路的調(diào)試及主要性能 指標(biāo)的測(cè)試方法。圖71 OTL功率放大器實(shí)驗(yàn)電路 二、試驗(yàn)原理圖71所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管 不組成 推動(dòng)級(jí)，T2 ,T 3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱的NPNffi PN唾晶體三極管，他們組 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

2、集電極電流Ic1的一部分流經(jīng)電位器RW2及二 極管D,給提供偏壓。調(diào)節(jié)Rs可以使得到適合的靜態(tài)電流而工作于 甲.乙類狀態(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U=1/2Ucc,可以通過(guò)調(diào)節(jié) 甩1來(lái)實(shí)現(xiàn)，又由于 甩1的一端接在A點(diǎn)，因 此在電路中引入腳.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) U時(shí)，經(jīng)放大.倒相后同時(shí)作用于的基極,Ui的負(fù)半周使T2管導(dǎo)通（T3管截止），有電流通過(guò)負(fù)載 R同時(shí)向電 容G充電，在U的正半周，T3導(dǎo)通（T2截止），則已充好的電容器G起著 電源的作用，通過(guò)負(fù)載R放電，這樣在R上就得到完整的正弦波.G和R

3、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.OTL電路的主要性能指標(biāo)1 .最大不失真輸出功率Pom理想情況下，PomFUC/8RL,在實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)測(cè)量 RL兩端的電壓有效值，來(lái)求得實(shí)際的PofL02/Rlo. 效率=PWPe 100% P e直流電源供給的平均功率理想情況下，功率Mx=%在實(shí)中，可測(cè)量電源供給的 平均電流Idc, 從而求得Pe=LCc I dc,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。.頻率響應(yīng).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)U之值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件. +5v直流電源5。直流電壓表.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 6、直流

4、毫安表.雙蹤示波器7、頻率計(jì).晶體三級(jí)管 3DG* 1 (9100X 1)3DG12 1 (9031X1)3CG12 1 (9012X 1)晶體二極管 2CPX 18歐喇叭x 1,電阻器、電容器若干仿真環(huán)境：Multisim 10 集成開發(fā)環(huán)境四，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。1。按圖71連接實(shí)驗(yàn)電路，電源進(jìn)入中串人直流毫安表，電位器RW2置為最小值，甩1置中間位置。接通+5V電源，觀察毫安表指 示，同時(shí)要手觸摸輸出級(jí)管子，若電流過(guò)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，或管子性能不好等）。 如無(wú)異常現(xiàn)象，可開始調(diào)試。.靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試1）調(diào)節(jié)輸出

5、端中點(diǎn)電位U調(diào)節(jié)電位器 甩1,用直流電壓表測(cè)量 A點(diǎn)電位，使R= 1/2UCCO2）調(diào)整輸出極靜態(tài)電流用測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)Fk,使T2、T2管的|C2=|C3=5 10mA從減小義越失真角 度而言，應(yīng)適當(dāng)加大輸出極靜態(tài)電流，但該電流過(guò)大，會(huì)使效率降低， 所以一般以510m磔右為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線中，因此 測(cè)量得的是整個(gè)放大器的電流。但一般 T1的集電極電流 建1較小，從 而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作示末級(jí)的靜態(tài)電流。 如要準(zhǔn)確得到末 級(jí)靜態(tài)電流，則可以從總晾中減去I C1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RW2= 0,在輸入端接入F=1KHZ勺正弦信號(hào)U。逐漸加

6、大輸入信號(hào)的幅值，止匕時(shí),輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真（注意：沒有飽和和載止失真），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)FU,恢復(fù)U=0,此時(shí)直流毫安表計(jì)數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在5-10mA左右，如過(guò)大，則要檢查電路。輸出級(jí)電流調(diào)好以后，測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表71。表 7 1 I C2= I C3= 8mA UA=TiT2T3UB(v)UC(v)0UE(v)注意：在調(diào)整 甩2時(shí)，一是要注意旋轉(zhuǎn)方向，不要調(diào)得過(guò)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(wú)特殊情況，一得隨意旋動(dòng)R/V2的位置。.最大輸出功率PO前口效率n的測(cè)試1）測(cè)量Pom輸入端接F=1

7、KHZ勺正弦信號(hào)U,輸出端用示波器觀察輸出電壓UO波形。逐漸增大U,使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出,用交流毫伏表沒出負(fù)載 R上的電壓UO叫則Po uoM/Rl2）測(cè)量n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），即 此可近似求得R= UCdcc,再根據(jù)上面沒得的Pom,即可求出n=RMPE。I dcPePom效率n52mA%.輸入靈敏度測(cè)試根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測(cè)出功率 Po= Pom時(shí)的輸入電壓 值U即可。Ui=30Ma.頻率響應(yīng)的測(cè)試測(cè)試方法同實(shí)驗(yàn)二。記入表7 2。表 72Ui = 15hVFlFOFHF (Hz)25

8、 50 100 500750100010K1M 15M 30MU(v)Av817 336365666560 5656在測(cè)試時(shí)，為保證電路的安全，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(cè)試過(guò)程中，應(yīng)保持 為恒定值，且輸出波形不得失真。.研究自舉電路的作用1）測(cè)量有自舉電路，且Poma時(shí)的電壓增益Av= UWUi。2）半G開路，R短路（無(wú)自舉），再測(cè)量Po= Poma舶Avo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(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，分析研究自舉電路的作用。分析：自舉電路也叫升壓電路，利用自舉升壓二極管，自舉 升壓電容等電子元件，使電容放電電壓和電源電壓疊加，從而使 電壓升高.本實(shí)驗(yàn)中自舉電路的作用是使兩三極管有一定電壓差，從而可以在兩個(gè)半個(gè)周期中分別進(jìn)入放大狀態(tài).噪聲電壓的測(cè)試測(cè)量時(shí)將輸入端短路（U = 0）,觀察輸出噪聲波形，并用交 流毫伏表測(cè)量輸出電壓，即為噪聲電壓 UN,本電路若UN15mV 即滿足要求。.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(yǔ)言和音樂信號(hào)的輸出波形。（略）五、實(shí)驗(yàn)小結(jié).本實(shí)驗(yàn)中的電路是OTL低頻功率放大電路，Ti組成推動(dòng)級(jí)， T2,T3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱的NPW口 PN理晶體三極管，他們