模電實驗報告 四 OTL功率放大電路

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1、 ...wd... 模電實驗報告 實驗四 OTL功率放大電路 姓名： 學(xué)號： 班級： 院系： 指導(dǎo)教師： 2016年 目錄 實驗?zāi)康模? 實驗器件與儀器：2 實驗原理：3 實驗內(nèi)容：4 實驗總結(jié)：7 實驗：OTL功率放大電路 實驗?zāi)康模? 1. 進一步理解OTL功率放大器的工作原理。 2. 學(xué)會OTL電路的調(diào)試及主要性能 指標(biāo)的測試方法。 實驗器件與儀器： 1．＋5v直流電源 5. 直流電壓表 2．函數(shù)信號發(fā)生器　　 6. 直流毫

2、安表 3．雙蹤示波器 7. 頻率計 8．晶體三級管　9013×1、9012×1、8歐喇叭×1，電阻器、電容器假設(shè)干 實驗原理： 如以下列圖為OTL低頻 功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動級，T2 ,T3是一對參數(shù)對稱的NPN和PNP型晶體三極管，他們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強等優(yōu)點，適合于作功率輸出級。T1管工作于甲類狀態(tài)，它的集電極 電流Ic1的一局部流經(jīng)電位器RW2及二極管D，給T2.T3提供偏壓。調(diào)節(jié)RW2，可以使T2.T3得到適合的靜態(tài)電流而工作于甲.乙類狀態(tài)，以抑制交越失真。靜態(tài)時要

3、求輸出端中點A的電位 UA=1/2UCC，可以 通過調(diào)節(jié)RW1來實現(xiàn)，又由于RW1的一端接在A點，因此在電路中引入腳.直流電壓并聯(lián)負(fù)反響，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點，同時也改善了非線性失真。 當(dāng)輸入正弦交流信號Ui時,經(jīng)T1放大.倒相后同時作用于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,同時向電容C0充電,在Ui的正半周 ,T3導(dǎo)通(T2截止),那么已充好的電容器C0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,以得到大的動態(tài)范圍. OTL電路的主要性能指標(biāo) 1. 最大

4、不失真輸出功率Pom 理想情況下,Pom=UCC2/8RL,在實驗中可通過測量RL兩端的電壓有效值,來求得實際的POM=UO2/RL。 2. 效率=POM/PE 100% PE－直流電源供給的平均功率 理想情況下,功率Max=78.5%.在實驗中,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,因而也就可以計算實際效率了。 1. 頻率響應(yīng) 祥見實驗二有關(guān)局部內(nèi)容 2. 輸入靈敏度 輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時,輸入信號Ui之值 實驗內(nèi)容： 在整個測試過程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。 1. 按圖7－1連接實驗電路

5、，電源進入中串人直流毫安表，電位器RW2置為最小值，RW1置中間位置。接通+5V電源，觀察毫安表指示，同時要手觸摸輸出級管子，假設(shè)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，或管子性能不好等〕。如無異?，F(xiàn)象，可開場調(diào)試。 1〕調(diào)節(jié)輸出端中點電位UA 調(diào)節(jié)電位器RW1，用直流電壓表測量A點電位，使RA＝1/2UCC。2〕調(diào)整輸出極靜態(tài)電流用測試各級靜態(tài)工作點 調(diào)節(jié)RW2，使T2、T2管的IC2＝IC3＝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，但該電流過大，會使效率降低，所以一般以5－10mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進線中，因此測量

6、得的是整個放大器的電流。但一般T1的集電極電流IC1較小，從而可以把測得的總電流近似當(dāng)作示末級的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級靜態(tài)電流，那么可以從總晾中減去IC1之值。 調(diào)整輸出級靜態(tài)電流的另一方法是動態(tài)調(diào)試法。先使RW2＝0，在輸入端接入F=1KHZ的正弦信號Ui。逐漸加大輸入信號的幅值，此時，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，停頓調(diào)節(jié)RW2，恢復(fù)Ui＝0，此時直流毫安表計數(shù)即為輸出級靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在5－10mA左右，如過大，那么要檢查電路。 輸出級電流調(diào)好以后，測量各級靜態(tài)工作點，記入表7－1。 　　表7－1　I

7、C2＝IC3＝7mA　UA＝2.5V 　 T1 T2 T3 VB(V) 0.716 1.800 3.132 VC(V) 1.801 0 4.328 VE(V) 0.0988 2.467 2.467 注意：①在調(diào)整RW2時，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。 ②輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無特殊情況，一得隨意旋動RW2的位置。 2．最大輸出功率POM和效率n的測試 1〕測量POM 輸入端接F=1KHZ的正弦信號Ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓UO波形。逐漸增大Ui，使輸出電壓到達最大不失真輸出，用交流毫伏表沒出負(fù)載RL上的電壓UOM

8、，那么 　　POM＝UOM2/RL 2〕測量n 當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時，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PE＝UCCICC，再根據(jù)上面沒得的POM，即可求出n=POM/PE。 3．輸入靈敏度測試 根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測出功率PO＝POM時的輸入電壓值Ui即可。 4．頻率響應(yīng)的測試 測試方法同實驗二。記入表7－2。 　　表7－2Ui＝　　5mV f(Hz) 100 200 500 1K 2K 5K 10K VO(mV) 12.325 17.036 32.046 36.619 36

9、.879 37.023 37.125 AV 2.465 3.4072 6.4092 7.3238 7.3758 7.4046 7.425 f(Hz) 20K 50K 100K 200K 500K 1000K 2000K VO(V) 37.195 37.402 36.936 37.642 35.313 15.023 0.332 AV 7.439 7.4804 7.3872 7.5284 7.0626 3.0046 0.0664 在測試時，為保證電路的安全，應(yīng)在較低電壓下進展，通常取輸入信號為輸入靈敏度的50%。在整個測試過程中，應(yīng)保持Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。 實驗總結(jié)： 頻率響應(yīng)曲線：