實(shí)驗(yàn)八 信號(hào)發(fā)生與功放綜合

實(shí)驗(yàn)八信號(hào)發(fā)生與功放綜合電路模擬電子技術(shù)課件電工電子實(shí)驗(yàn)中心電子實(shí)驗(yàn)室一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理5、設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波振蕩電路、功率放大電路，將其組成一模擬音響電路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3、理解RC橋式正弦波振蕩器工作原理4、學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法二、設(shè)計(jì)指標(biāo)：正弦波發(fā)生器部分：1．輸出信號(hào)的頻率可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍定在160HZ-20KHZ均可。2．輸出信號(hào)的幅值可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍可自定。3．輸出阻抗均為100Ω功放部分：1．輸出功率0.1W到5W均可。2．負(fù)載電阻RL=8Ω；3．失真度THD≤5%；4．效率η≥50%；

1、復(fù)習(xí)有關(guān)OTL工作原理部分內(nèi)容。

2、交越失真產(chǎn)生的原因是什么？怎樣克服交越失真？

3、正弦波振蕩器的工作原理，如何滿足幅度和相位平衡條件，如何計(jì)算輸出波形的頻率。三、預(yù)習(xí)要求四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、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、LM3244、交流毫伏表8、晶體三極管3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶體二極管IN40078Ω揚(yáng)聲器、電阻器、電容器若干五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、功率放大器測(cè)試1）靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試按圖8-1連接實(shí)驗(yàn)電路，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(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RW2開路，電路自激，或輸出管性能不好等）。如無異常現(xiàn)象，可開始調(diào)試。圖8-1a)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA

調(diào)節(jié)電位器RW1

，用直流電壓表測(cè)量A點(diǎn)電位，使

b)調(diào)整輸出極靜態(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在30mA以內(nèi)。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(huì)使效率降低，所以一般以30mA以內(nèi)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。

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8-1。IC2＝IC3＝mAUA＝2.5V電壓T1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表

8-1注意：①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②輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無特殊情況，不得隨意旋動(dòng)RW2的位置。

2)最大輸出功率Pom

和效率η的測(cè)試a)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Uo波形。逐漸增大Ui，用示波器觀察輸出電壓Uo波形，用示波器測(cè)出負(fù)載RL上的電壓Uom記入表8-2，輸入電壓峰峰值Upp輸出電壓峰峰值U0輸出功率P0輸出電壓u0波形20mV40mV表8-2b)測(cè)量η

逐漸增大ui，用示波器觀察輸出電壓u0波形，當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí)，用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載RL上的電壓U0，并求出POM

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＝UCCIdc，再根據(jù)上面測(cè)得的P0m，即可求出數(shù)據(jù)記入表8-3。

最大不失真輸出時(shí)，輸入電壓有效值Ui(V)最大不失真輸出時(shí)，輸出電壓有效值U0(V)輸出功率P0M直流電源供給的平均電流IdC效率

表8-32.

波形發(fā)生器(可以用自己設(shè)計(jì)的電路，也可任挑以下一個(gè)電路，測(cè)量過程：

1)波形發(fā)生器可參考電路如圖8-2所示，也可試驗(yàn)圖8-4所示的穩(wěn)幅或限幅電路，也可搭接實(shí)驗(yàn)小板電路，接通±12V電源，調(diào)節(jié)電位器R3，使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪uO的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的R3值，分析R3的大小對(duì)起振條件及輸出波形的影響。測(cè)量結(jié)果記入表8-4R3輸出電壓有效值U0(V)輸出電壓u0波形備注輸出無波形輸出有波形輸出波形失真表8-42)調(diào)節(jié)電位器R3，使輸出電壓uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測(cè)量輸出電壓UO、反饋電壓U+和U-，分析研究振蕩的幅值條件。用示波器測(cè)量振蕩頻率fO，然后在選頻網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，電路如圖5，觀察記錄振蕩頻率的變化情況，并與理論值進(jìn)行比較。測(cè)量結(jié)果記入表8-5R（k）C（uF）理論振蕩頻率fO（Hz）實(shí)測(cè)振蕩頻率fO（Hz）表8-5圖8-2圖8-3圖8-4圖8-5由于波形發(fā)生器所產(chǎn)生正弦波幅值較大，而功放所需輸入信號(hào)幅值較小，因此，必須通過中間級(jí)的衰減，才能將信號(hào)加到功放的輸入端。這里，我們采用由LM324構(gòu)成的反相比例運(yùn)算電路，將信號(hào)衰減到合適的程度，輸入給功放。