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1、實(shí)驗(yàn)四 互補(bǔ)對稱功率放大器
一、實(shí)驗(yàn)電路
圖20-1互補(bǔ)對稱功率放大器
二、預(yù)習(xí)要求
1、分析圖20-1電路中各三極管工作狀態(tài)及交越失真情況。
電路中采用NPN、 PNP兩支晶體管，其特性一致。利用NPN、PNP管輪流導(dǎo)通，交替工作，在負(fù)載RL上得到一個(gè)完整的被放大的交流信號(hào)。
靜態(tài)時(shí)，電源通過V2向C充電，調(diào)整參數(shù)使得三極管發(fā)射極電位：
動(dòng)態(tài)時(shí)，Ui>0，V2導(dǎo)通V3截止，iL=ic2，RL上得到上正下負(fù)的電壓。Ui<0，V2截止V3導(dǎo)通，C兩端的電壓為V3、RL提供電源, iL=ic2，RL上得到上負(fù)下正的電壓。
輸入信號(hào)很小時(shí)，達(dá)不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電
2、。因此在正、負(fù)半周交替過零處會(huì)出現(xiàn)一些非線性失真，這個(gè)失真稱為交越失真。
電路中二極管D1、D2即可消除交越失真。
2、電路中若不加輸入信號(hào)，V2、V3管的功耗是多少。
靜態(tài)時(shí)，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此時(shí)其功耗為0。
3、電阻R4、R5的作用是什么?
電阻R4、R5與三極管V1構(gòu)成放大電路，為后級電路提供電壓。
4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自擬實(shí)驗(yàn)步驟及記錄表格。
三、實(shí)驗(yàn)儀器及材料
1、信號(hào)發(fā)生器
2、示波器
四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、調(diào)整直流工作點(diǎn)，使M點(diǎn)電壓為0.5VCC。
2、測量最大不失真輸出功率與效率。
3、改變電源電壓 (例如由+12V變?yōu)?6V)
3、，測量并比較輸出功率和效率。
4、比較放大器在帶5K1和8Ω負(fù)載 (揚(yáng)聲器)時(shí)的功耗和效率。
電源電壓加12V，負(fù)載接入喇叭：
首先調(diào)整直流工作點(diǎn)，使M點(diǎn)電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號(hào)時(shí)，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時(shí)輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 219mV
輸出電壓Uo(有效)= 1.2V
電流I=81.2mA
輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.18W
PV=V
4、CC*I/2=0.487W
轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 36.96%
電源電壓加6V，負(fù)載接入喇叭：
首先調(diào)整直流工作點(diǎn)，使M點(diǎn)電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號(hào)時(shí)，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時(shí)輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 104mV
輸出電壓Uo(有效)= 488mV
電流I=34.2mA
輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.0298W
Pv = Vcc·I/
5、2=0.2052W
轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 14.5%
電源電壓加12V，負(fù)載接入5.1kΩ電阻：
首先調(diào)整直流工作點(diǎn)，使M點(diǎn)電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號(hào)時(shí)，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時(shí)輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 179mV
輸出電壓Uo(有效)= 3.28V
電流I=7.95mA
輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.00211W
Pv = Vcc·I/
6、2=0.0477W
轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 4.4%
電源電壓加6V，負(fù)載接入5.1kΩ電阻：
首先調(diào)整直流工作點(diǎn)，使M點(diǎn)電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號(hào)時(shí)，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時(shí)輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 87mV
輸出電壓Uo(有效)= 1.42V
電流I=3.45mA
輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.000395W
Pv = Vcc·I/2=0.01035W
轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 3.8%
由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在Vcc相同條件下，隨著負(fù)載增大，功耗相對增大，效率降低。在直流電源合理情況下隨著Vcc減小，效率降低。
模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 互補(bǔ)對稱功率放大器
