實(shí)驗(yàn)十六OTL功率放大器

1、實(shí)驗(yàn)十六低頻功率放大器（I）OTL功率放大器一一、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(huì)OTL電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法二、實(shí)驗(yàn)原理圖16-1所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動(dòng)級(jí)（也稱前置放大級(jí)）,T2、T3是一對(duì)參數(shù)對(duì)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。由丁每一個(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)，適合丁作功率輸出級(jí)。T1管工作丁甲類狀態(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提供偏壓。調(diào)節(jié)RW2,可以使T2、T3得到合適的靜態(tài)電

2、流而工作丁甲、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UAUCC,可以2通過(guò)調(diào)節(jié)RW1來(lái)實(shí)現(xiàn)，乂由丁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(hào)ui時(shí)，經(jīng)T1放大、倒相后同時(shí)作用丁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(guò)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(guò)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，用丁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

3、性能指標(biāo)1、最大不失真輸出功率P0m1U2CC理想情況下，Pom=,在實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)測(cè)量RL兩端的電壓有效值，來(lái)8RLU2求得實(shí)際的Pom=O。RL2、效率Tt=Pom100%PE-直流電源供給的平均功率PEmax理想情況下，可=78.5%。在實(shí)驗(yàn)中，可測(cè)量電源供給的平均電流IdC,從而求得PE=UCCIdC,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(jiàn)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(hào)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(hào)發(fā)生器6、直流毫安表3、雙蹤示波器7、頻率計(jì)4、交流毫伏表8、晶

4、體三極管3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶體二極管IN40078Q聲聲器、電阻器、電容器若干四、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、靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試按圖16-1連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號(hào)旋鈕旋至零(ui=0)電源進(jìn)線中申入直流毫安表，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(jí)管子，若電流過(guò)大，或管子溫升顯著，應(yīng)立即斷開(kāi)電源檢查原因(如RW2開(kāi)路，電路自激，或輸出管性能不好等)。如無(wú)異?，F(xiàn)象，可開(kāi)始調(diào)試。1)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA1調(diào)節(jié)電位器RW1,用直流電壓表測(cè)量A點(diǎn)電位，使UAUCC。22）調(diào)整輸出極

5、靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)RW2，使T2、T3管的IC2=IC3=510mA。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(guò)大，會(huì)使效率降低,所以一般以510mA左右為宜。由丁毫安表是申在電源進(jìn)線中，因此測(cè)得的是整個(gè)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(cè)得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流，則可從總電流中減去IC1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的正弦信號(hào)ui。逐漸加大輸入信號(hào)的幅值，此時(shí)，輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真（注意：沒(méi)有飽和和截止失真），然后緩慢增大RW2,當(dāng)交越

6、失真剛好消失時(shí)，停止調(diào)節(jié)RW2,恢復(fù)ui=0,此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在510mA左右，如過(guò)大，則要檢查電路。輸出極電流調(diào)好以后，測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表161。表161IC2=IC3=mAUA=2.5VTtt3iMV)uv）Ui(V)汪息：在調(diào)整RW2時(shí)，一是要注意旋轉(zhuǎn)方向，不要調(diào)得過(guò)大，更不能開(kāi)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，不得隨意旋動(dòng)RW2的位置。2、最大輸出功率P0m和效率T的測(cè)試1）測(cè)量Pom輸入端接f=1KHz的正弦信號(hào)ui,輸出端用示波器觀察輸出電壓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(cè)出負(fù)載RL上的

7、電壓U0m,貝UU20mPOm=。RL2）測(cè)量T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PE=UCCldc,再根據(jù)上面測(cè)得的P0m,即可求出可二3、輸入靈敏度測(cè)試根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測(cè)出輸出功率P0=P0m時(shí)的輸入電壓值Ui即可。4、頻率響應(yīng)的測(cè)試測(cè)試方法同實(shí)驗(yàn)二。記入表162。表16-2Ui=mVfpftf(Hzf1000U(V)AtPOm。PE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Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。5、研究自舉電路的

8、作用1）測(cè)量有自舉電路，且P0=P0max時(shí)的電壓增益AV=U0mUi2）將C2開(kāi)路，R短路（無(wú)自舉），再測(cè)量P0=P0max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(cè)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(cè)試測(cè)量時(shí)將輸入端短路（ui=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UN<15mV,即滿足要求。7、試聽(tīng)輸入信號(hào)改為錄音機(jī)輸出，輸出端接試聽(tīng)音箱及示波器。開(kāi)機(jī)試聽(tīng)，并觀察語(yǔ)言和音樂(lè)信號(hào)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T等,并與理論值進(jìn)行比較。畫(huà)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(wèn)題及解決辦法。六、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)有關(guān)O