實(shí)驗(yàn)八：OTL功率放大電路的研究

模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)華南理工大學(xué)呂念玲主編

甘偉明劉鳳軍參編及課件制作機(jī)械工業(yè)出版社出版實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜TL功率放大電路的工作原理和特點(diǎn)，并掌握其調(diào)整方法。熟悉OTL功率放大電路輸出波形產(chǎn)生交越失真的原因和克服的方法。熟悉自舉電路在OTL功率放大電路中的作用。掌握OTL功率放大電路主要性能指標(biāo)的測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)原理圖輸入級(jí)推動(dòng)級(jí)輸出級(jí)功率放大電路的特點(diǎn)

功率放大電路的作用是給負(fù)載提供一定的輸出功率。例如，使收音機(jī)中的揚(yáng)聲器發(fā)出宏亮的聲音，使電動(dòng)機(jī)工作等都需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。功率放大電路通常在大信號(hào)（即大電壓大電流）狀態(tài)下工作，與前述一般小信號(hào)電壓放大電路不同。它考慮的是最大輸出功率、非線性失真、減小管子功耗以提高放大電路的效率、使管子安全可靠工作等因素。OTL(Output

transformerless)采用輸出電容與負(fù)載連接的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，使電路輕便、適于電路的集成化，只要輸出電容的容量足夠大，電路的頻率特性也能保證，是目前常見(jiàn)的一種功率放大電路。功率放大電路的分類分立元件功率放大電路根據(jù)三極管靜態(tài)工作電流的不同，常用的有甲類、甲乙類、乙類三種工作狀態(tài)。甲類功率放大電路的靜態(tài)工作電流大，三極管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)都導(dǎo)通，電源始終不斷地輸送功率，在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，這些功率全部消耗在管子和電阻上，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，只有一部分轉(zhuǎn)化為有用的輸出功率。所以，輸出功率小，功耗大，效率低，但其非線性失真小。而乙類功率放大電路靜態(tài)工作電流幾乎為零，三極管僅在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)不消耗功率，因而輸出功率大，功耗小，效率高，但非線性失真大。甲乙類功率放大電路的功率、功耗和效率介于甲類和乙類之間。電路板結(jié)構(gòu)各電位器位置及RW1、RW3

、

RW3的作用RP1RP2RP3RP1：電路輸入級(jí)采用差分放大電路，調(diào)節(jié)RW1可以調(diào)節(jié)A點(diǎn)電位，使之等于Vcc/2。RP3：復(fù)合管的偏置電路由R1、R2、RW3及三極管T4組成，此電路能將T4的B極電壓擴(kuò)大若干倍，以提供復(fù)合管所需偏置電壓。RP2：與Rf、15Ω電阻、C3構(gòu)成三級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋，調(diào)節(jié)它可調(diào)節(jié)負(fù)反饋深度，從而改變輸出功率。各開(kāi)關(guān)位置及作用SW2~

SW4SW1SW5~

SW7SW1：自舉電路開(kāi)關(guān)，ON狀態(tài)時(shí)接入自舉電路，OFF則不接。SW2

~

SW4：控制復(fù)合管工作在不同的工作狀態(tài)，三個(gè)開(kāi)關(guān)全OFF為甲類，SW2單獨(dú)ON為甲乙類，SW3單獨(dú)ON為消除了交越失真的乙類，SW4單獨(dú)ON為甲乙類。SW5

~

SW7：SW5單獨(dú)ON負(fù)載為8Ω

，SW6單獨(dú)ON負(fù)載為16Ω

，SW7單獨(dú)ON負(fù)載為33Ω。測(cè)A點(diǎn)電壓用萬(wàn)用表10V或50V直流電壓檔RW1A測(cè)此時(shí)的A點(diǎn)電壓.（此時(shí)VA應(yīng)略小于9v）然后Vi從0（較小的電壓即可）逐漸增大.微調(diào)RW1，使VO波形上下剛好同時(shí)出現(xiàn)削波.令Vi＝0.先將SW3、SW5置ON，其它的開(kāi)關(guān)全部置OFF，不加Vi輸入，調(diào)節(jié)RW1，使VA=9V。V1VO18V查看具體操作方法測(cè)量電流直接讀電流表頭指示值，單位為mA直接看電源的電流指示1818V注意集電極各點(diǎn)電波形看C—地、D—地的波形用示波器雙線同時(shí)觀察，這樣便于觀察截止、導(dǎo)通的程度。（即把示波器的MODE開(kāi)關(guān)置ALT）CD注意集電極各點(diǎn)波形畫(huà)波形時(shí)注意Q1<Q2<Q3

狀態(tài)記錄甲類

SW2-4置OFF甲乙類

SW2置ON

乙類SW3置ONSW4置ON

Vo

波形

C—地波形

D—地波形

電流讀數(shù)（mA）靜態(tài)

動(dòng)態(tài)Q1Q3Q2兩者基本相等失真度的測(cè)量甲類SW2、3、4置OFF甲乙類

SW2置ON乙類SW3置ONSW4置ON

D（%）

失真度

f=100(Hz)

f=500(Hz)測(cè)不同負(fù)載下的最大不失真輸出

SW3置ON,SW5置ON，其它開(kāi)關(guān)全部置OFF，逐漸增大vi直至Vo最大而不出現(xiàn)削波為止。記下此時(shí)Vi,Vo和電流值。

把SW6，SW7分別單獨(dú)置ON，重復(fù)上述步驟。注意：改變負(fù)載后需重新調(diào)整Vi。RL1=8Ω(SW5置ON)RL2=16Ω(SW6置ON)RL3=33Ω(SW7置ON)輸入電壓Vi輸出電壓VOL動(dòng)態(tài)電流測(cè)量功率Po電源實(shí)際供給功率Pdc實(shí)際效率η%具體操作步驟詳見(jiàn)自舉電路的作用SW3置ON,SW5置ON,改變SW1的位置，比較Vo的值Vi=15mVf=1000HzSW1置OFF，測(cè)Vo的值SW1置ON，測(cè)Vo的值不同負(fù)載下的最大不輸出功率測(cè)量最大不失真功率時(shí)，注意：改變RL時(shí)Vi要跟著變化，使VO最大。把Vi

減小一點(diǎn)使波形不削波圖二正、負(fù)峰削波程度不一樣圖一正確調(diào)法正、負(fù)峰削波程度一樣錯(cuò)誤調(diào)法

逐漸增大輸入信號(hào)Vi的幅值，反復(fù)微調(diào)RW1直至VO波形上下剛好同時(shí)出現(xiàn)相同程度的削波（如圖一），然后稍微減小一點(diǎn)Vi值,使VO最大而不出現(xiàn)削波失真（如圖二）。做法如下：具體步驟請(qǐng)看下頁(yè)調(diào)A點(diǎn)電壓和調(diào)VO最大而不出現(xiàn)削波失真1.逐漸增大信號(hào)發(fā)生器幅值，也即是增大實(shí)驗(yàn)電路的Vi值3.示波器出現(xiàn)正、負(fù)峰削波程度一樣的波形2.反復(fù)微微RW14.把Vi

減小一點(diǎn)，使波形最大不削波返回問(wèn)題思考1．分析開(kāi)關(guān)S3和S4分別置“ON”時(shí)的結(jié)果