低頻功率放大器OTL

1、OTL 功率放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、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1所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管T組成推動(dòng)級(jí)（也稱前置放大級(jí)）,5 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。由于每一個(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)，適合于作功率輸出級(jí)。人管工作于甲類狀態(tài)，它的集電 極電流I由電位器R進(jìn)行調(diào)節(jié)。I的一部分流經(jīng)電位器R及二極管D，給T、T提供偏C1W1C1W223壓。調(diào)節(jié)R，可以使T、T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。W2

2、23靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位 2卩兀，可以通過調(diào)節(jié)R來實(shí)現(xiàn)，又由于RJ勺一端接 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)U時(shí)，經(jīng)放大、倒相后同時(shí)作用于T、T3的基極，u的負(fù)半周 使T管導(dǎo)通（T管截止），有電流通過負(fù)載R，同時(shí)向電容C充電，在u的正半周，T導(dǎo)通23L0i3（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，以得到大的動(dòng)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P0m1U2理想

3、情況下，P = cc，在實(shí)驗(yàn)中可通過測(cè)量R兩端的電壓有效值，來求得實(shí)際的 om 8RLLP仝。om RL2、效率nPn =才100% p 直流電源供給的平均功率PEE理想情況下，n = 78.5%。在實(shí)驗(yàn)中，可測(cè)量電源供給的平均電流I ，從而求得maxdcP =u ，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。E cc dc3、頻率響應(yīng)詳見實(shí)驗(yàn)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)U之值。i三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、5V 直流電源2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4、多用表5、晶體三極管 9014 8050 8550 晶體二極管 IN41488Q揚(yáng)聲器、電阻器、電

4、容器若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟在整個(gè)測(cè)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(cè)試按圖1連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號(hào)旋鈕旋至零（u=0）電源進(jìn)線中串入直流毫安表，電i位器R置最小值，R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W2 W1級(jí)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R開路，電路自激，W2或輸出管性能不好等)。如無異常現(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)電位器R ，用直流電壓表測(cè)量A點(diǎn)電位，使U二。W1A 2 CC(2) 調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)R ，使T、T管的I =1 =510mA。從減小交越失真角度而言，應(yīng)

5、適當(dāng)加大輸W2 2 3 C2 C3出級(jí)靜態(tài)電流，但該電流過大，會(huì)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(cè)得的是整個(gè)放大器的電流，但一般、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R =0，在輸入端接入f=1KHz的W2正弦信號(hào)u。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：i沒有飽和和截止失真)，然后緩慢增大R ，當(dāng)交越失真剛好消失時(shí)，停止調(diào)節(jié)R，恢復(fù)uW2 W2 i =0，此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出

6、級(jí)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(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表1。表 1 I =1 = mA U =2.5VC2 C3ATT2T3UB(V)UC(V)UE(V) 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W2管 輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無特殊情況，不得隨意旋動(dòng)R的位置。W22、最大輸出功率P和效率n的測(cè)試0m(1)測(cè)量Pom輸入端接f=1KHz的正弦信號(hào)u ,輸出端用示波器觀察輸出電壓u波形。逐漸增大u， TOC o 1-5 h z i0i U2P 二 0m_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R

7、上的電壓U ，則Om RL0mL測(cè)量n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 I （有一定誤差），由此可近似求得 p =u I ,再根據(jù)上 dC E CC dc面則得的P0m，即可求出一廠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P=P時(shí)的輸入電壓值U即可。00mi4、頻率響應(yīng)的測(cè)試測(cè)試方法同實(shí)驗(yàn)二。記入表2。表 2.10.2U = mVffL0ffL0f(Hz)uo(v)AvfH1000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)試過程中，應(yīng)保持U為恒定值，且輸出波形不得失

8、真。5、研究自舉電路的作用1）測(cè)量有自舉電路，且P=P 時(shí)的電壓增益A =學(xué)0 0maxV U2）將C開路，R短路（無自舉），再測(cè)量P =P 的A。20 0maxV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(u=0)，觀察輸出噪聲波形，并用交流毫伏表測(cè)量輸出電壓，即i為噪聲電壓U，本電路若U V15mV，即滿足要求。NN7、試聽輸入信號(hào)改為信號(hào)源輸出，輸出端接試聽揚(yáng)聲器及示波器。開機(jī)試聽，并觀察語言和音 樂信號(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P、效率n等，并與理論0m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