電子技術(shù)實驗報告—實驗13OTL功率放大器安裝和調(diào)試

1、電子技術(shù)實驗報告實 驗 名 稱：OTL功率放大器安裝和調(diào)試系 別：班 號：實驗者姓名：學 號：實 驗 日 期：實驗報告完成日期：目錄一、實驗?zāi)康?二、實驗原理3三、 實驗儀器5四、實驗內(nèi)容51. 按照本實驗要求達到的目標，完成圖1實驗電路中有關(guān)的設(shè)計和計算；52. 安裝OTL放大器：53. 靜態(tài)工作點的調(diào)試：54. 測量OTL功率放大器的指標：65.試聽 ：7五、仿真7六、實驗小結(jié)9一、實驗?zāi)康?. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其設(shè)計要點； 2. 掌握OTL功率放大器的安裝、調(diào)整與性能的測試。二、實驗

2、原理采用PNP和NPN互補晶體管組成的無輸出變壓器互補推挽（OTL）功率放大電路，具有頻率響應(yīng)好，非線性失真小，效率高等優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。 本實驗采用的OTL功率放大電路如圖1所示，它包括前置放大級BG1，推動級BG2和互補推挽輸出級BG3、BG4 。圖1 OTL功率放大器前置放大級為甲類RC耦合電壓放大器，在發(fā)射極加有電壓串聯(lián)負反饋，以改善音質(zhì)，提高穩(wěn)定性。R1為輸出音量調(diào)節(jié)電位器。由于前置級工作在小信號電壓放大狀態(tài)，靜態(tài)工作電流IC1可取小一些以減少噪音，一般取： IC1 0.30.1mA1VVCEQ1 1/3EC推動級要提供足夠大的

3、激勵功率互補推挽功率輸出級，所以推動級的靜態(tài)工作電流應(yīng)足夠大，一般?。篒C2（35）IB3MAX 式中：IB3MAX為輸出功率最大是輸出級的基極激勵電流。為了提高輸出級正向輸出幅度，把BG2的集電極負載電阻R8接到放大器的輸出端經(jīng)RL接電源正端，以獲得自舉的效果。為了克服輸出級的交叉失真，在BG3，BG4兩管的基極之間接有二極管D和電阻R9組成的偏置電路，其中二極管D同時起偏置的溫度補償作用，電容C5為相位校正電容，以防止產(chǎn)生高頻寄生振蕩。 功率放大器的輸出功率為：PO=18EC2RLK (式中：K為電源電壓利用系數(shù)) 當K1時，輸出功率最大，為：POMAX18E

4、C2RL考慮到晶體管的飽和壓降因素，一般?。篕0.650.7。對該電路的電壓增益，考慮到它加有電壓串聯(lián)負反饋，并滿足AVOF1，所以中頻段電壓增益為：AV1F=R12+R6R6本實驗要求達到如下技術(shù)指標： 1. 不失真輸出功率PO 500mV 2. 電壓增益AV 37dB(70倍)3. 非線性失真D104. 三分貝上限頻率fH 20kHz 5. 三分貝下限頻率fL 100Hz三、 實驗儀器 1. 示波器 1臺 2. 函數(shù)信號發(fā)

5、生器 1臺 3. 直流穩(wěn)壓電源 1臺 4. 數(shù)字萬用表 1臺 5. 交流毫伏表 1臺四、實驗內(nèi)容1. 按照本實驗要求達到的目標，完成圖1實驗電路中有關(guān)的設(shè)計和計算； 2. 安裝OTL放大器：按圖1電路圖安裝焊接一個OTL功率放大器，焊接前要檢查各元件質(zhì)量及有源器件的管腳、極性，并做好焊接前的元件處理工作，安裝時要求元件排列整齊，焊點牢靠美觀。3. 靜態(tài)工作點的調(diào)試：安裝完畢，經(jīng)檢查無誤后，方可通電調(diào)試工作點。 （1） 接上9V電源，用萬用表電流檔測量電路的總電流IA，如IA小

6、于10mA，則可直接給OTL加上9V電源，進行各級靜態(tài)工作點的調(diào)試，測量值填入表1；若IA大于20mA，則應(yīng)切斷電源，檢查電路故障原因，并排除之。 實驗測得IA8.400mA，符合要求。（2） 調(diào)整R2使BG1靜態(tài)工作點達到設(shè)計值（IC10.31mA），VC1=36V。（3）調(diào)整R11使互補推挽輸出級中點電壓為4.5V左右。4. 測量OTL功率放大器的指標： （1）最大不失真輸出功率：指允許失真度為10%時的輸出功率。 OTL功率放大器的輸入信號Vip-p=100mV (f=2kHz)。用示波器觀察輸出波形。旋轉(zhuǎn)電位器R1逐步增大輸出信號幅度，

7、在波形剛失真時，測出最大輸出電壓Vo。由Po= Vo由：Po=Vo2/RL得最大不失真輸出功率。表1 OTL各級靜態(tài)工作點晶體管各級電壓BG1BG2BG3BG4基級電壓VB（V）0.98950.90584.9443.881發(fā)射極電壓VE（V）0.36770.21834.3864.386集電極電壓VC（V）4.9453.8838.999-0.004計算VBE（V）0.62180.68750.558-0.505（2）電壓增益：調(diào)節(jié)R1使輸出功率為500mW（對應(yīng)于RL為8時，輸出電壓VO2V），測量這時BG1的基極輸入電壓Vi，由AV=VO/Vi求得電壓增益。ViVOAV0.0246V2

8、.225V90.447（3）頻率特性： 測量在f=2kHz，PO=500mW時的輸出電壓VO值。 在保持輸入信號幅度不變的前提下（函數(shù)信號發(fā)生器輸出幅度不變，RL位置不變）降低信號頻率直到OTL功率放大器輸出電壓幅度下降3分貝（即為0.707VO），這時的信號頻率即為該放大器的下限頻率。 在保持輸入信號幅度不變的前提下升高信號頻率，直到OTL功率放大器的輸出幅度下降3分貝（即為0.707VO），這時的信號頻率即為該放大器的上限頻率。VOf上限f下限2.349V137kHz210Hz 5.試聽 ：在調(diào)整測試完畢后，將大小合適的音樂信號送OTL功率放大器的輸入端，試聽該功率放大器音質(zhì)的好壞。五、仿真1.靜態(tài)工作點的調(diào)試（1）IA=9.008mA（2）靜態(tài)工作點晶體管各級電壓BG1BG2BG3BG4基級電壓VB996mV892mV4.93V3.85V發(fā)射極電壓VE379mV217mV4.30V4.30V集電極電壓VC4.85V3.85V9.00V0V計算VBE617mV675mV0.63V-0.45V2.電壓增益ViVOAV50.373mV1.811V36六、實驗小結(jié)通過這次的實驗，我懂