實(shí)驗(yàn)十六 低頻功率放大器(Ⅰ)

1、實(shí)驗(yàn)十六低頻功率放大器（） OTL 功率放大器 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161所示為OTL 低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動級（也稱前置放大級），T2、T3是一對參數(shù)對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具圖161 OTL 功率放大器實(shí)驗(yàn)電路有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級。T1管工作于甲類狀態(tài)，它的集電極電流IC1由電位器RW1進(jìn)行調(diào)節(jié)。IC1 的一部分流經(jīng)電位器RW2及二極管D， 給T2、T3提供偏

2、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，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C0充電，在ui的正半周，T3導(dǎo)通（T2截止），則已充好電的電容器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

3、，以得到大的動態(tài)范圍。OTL 電路的主要性能指標(biāo)1、 最大不失真輸出功率P0m理想情況下，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。 2、 效率 PE 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PEUCC·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)信號發(fā)生器 6、 直流毫安表 3、 雙蹤示波器 7、

4、頻率計(jì) 4、 交流毫伏表 8、 晶體三極管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶體二極管 IN4007 8揚(yáng)聲器、電阻器、電容器若干 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在整個測試過程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。 1、 靜態(tài)工作點(diǎn)的測試按圖161 連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號旋鈕旋至零（ui=0）電源進(jìn)線中串入直流毫安表，電位器 RW2置最小值，RW1 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?，F(xiàn)象，可開始調(diào)試。 1) 調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA 調(diào)節(jié)電位

5、器RW1 ，用直流電壓表測量A 點(diǎn)電位，使。 2) 調(diào)整輸出極靜態(tài)電流及測試各級靜態(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， 因此測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)作末級的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級靜態(tài)電流，則可從總電流中減去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RW20，在輸入端接入f1KHz的正弦信號ui。逐漸加大輸入信號的幅值，此時(shí)， 輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的

6、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。輸出極電流調(diào)好以后，測量各級靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表161。表161 IC2IC3 mA UA2.5VT1T2T3UB(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 RW2的位置。 2、 最大輸出功率P0m 和效率的測試 1) 測量Pom輸入端接f1KHz 的正弦信號ui，輸出端用示波器

7、觀察輸出電壓u0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U0m ，則 。 2) 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IdC（有一定誤差），由此可近似求得 PEUCCIdc，再根據(jù)上面測得的P0m，即可求出。3、輸入靈敏度測試根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測出輸出功率P0P0m 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162。 表162 Ui mV fL f0 fHf(Hz)1000U0(V)AV在測試時(shí)，為保證電路的安全，應(yīng)在較低電壓下進(jìn)行，通常取輸入信號為輸入靈敏度的5

8、0。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。 5、研究自舉電路的作用 1)測量有自舉電路，且P0P0max 時(shí)的電壓增益 2)將C2開路，R 短路（無自舉），再測量P0P0max 的AV。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，本電路若UN15mV，即滿足要求。 7、試聽輸入信號改為錄音機(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的輸出波形。 五、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 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P0m、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 1、 復(fù)習(xí)有關(guān)OTL 工作原理部