模电实验四otl功率放大电路

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实验OTL功率放大电路姓名：李振昌学号：15350027班级:动化一班 一、实验目的1.进一步理解OTL功率放大器的工作原理。图7-1OTL功率放大器实验电路二、试验原理图7-1所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管L组成推动级，T2，T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极电流I。：的一部分流经电位器RW2及二极管D,给提供偏压。调节RW2,可以使T2.T3得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位UF1/2UCC,可以 通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。当输入正弦交流信号Ui时，经L放大.倒相后同时作用于T2.丁3的基极,U：的负半周使T2管导通（T3管截止），有电流通过负载K同时向电容C。充电，在U:的正半周，T3导通（T2截止），则已充好的电容器C。起着电源的作用，通过负载K放电，这样在K上就得到完整的正弦波.02和R构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以OTL电路的主要性能指标1.最大不失真输出功率P。。理想情况下，P^UecVSK,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值，来求得实际的PoM=uq7k。2.效率zPVPe100%PE—直流电源供给的平均功率理想情况下，功率Max=78.5%.在实验中，可测量电源供给的平均电流k,从而求得PE=UccIdo,负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。3.频率响应祥见实验二有关部分内容4.输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Ui之值。、实验设备与器件5、直流电压表6、直流毫安表7、频率计1.+5v直流电源2.函数信号发生器3.双踪示波器8.晶体三级管3DG6X1(9100X1)3DG12X1(9031X1)3CG12X1(9012X1)晶体二极管2CPX18欧喇叭X1,电阻器、电容器若干四，实验内容在整个测试过程中，电路不应有自激现象。1。按图7-1连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器RW2置为最小值，RW1置中间位置。接通+5V电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子，若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因C如RW2幵路，电路自激，或管子性能不好等》。如无异常现象，可开始调试。1.静态工作点的调试1）调节输出端中点电位UA调节电位器RW1,用直流电压表测量A点电位，使Ra=1/2Ucco2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点调节RW2,使T2、T2管的1。2=1。3=5—10mA。从减小义越失 真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使效率降低，所以一般以5—10mA左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量得的是整个放大器的电流。但一般L的集电极电流k较小，从而可以把测得的总电流近似当作示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去lei之值。调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使RW2=0,在输入端接入F=1KHZ的正弦信号11。逐渐加大输入信号的幅值,此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真》，然后缓慢增大RW2，当交越失真刚好消失时，停止调节Rw2,恢复Ui=0,此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在5—10mA左右，如过大，则要检查电路。输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表7—1。表7—1Ic2=lc3=mAUa=2.5VT1t2T3Ub(v)0.7163.1291.808Uc(v)1.8074.3310Ue(v)0.1002.5002.500注意：①在调整RW2时，一是要注意旋转方向，不要调得 过大，更不能开路，以免损坏输出管输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随 意旋动RW2的位置。1.最大输出功率PQM和效率n的测试1）测量Pom输入端接F=1KHZ的正弦信号U:，输出端用示波器观察输出电压UQ波形。逐渐增大U：，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载K上的电压UQM，则Pom=UomVRl2）测量n当输出电压为最大不失真输出时，读出直流毫安表中的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流L。（有一定误差》，即此可近似求得Pe=UccIcc,再根据上面没得的P。。，即可求出H—Pom/PeoIdcPEPom效率n0.5000.250.0832%2.输入灵敏度测试根据输入灵敏度的定义，只要测出功率Po=PoM时的输入电压值Ui即可。90mV 1.频率响应的测试测试方法同实验二。记入表7—2。表7—2U,=45mVf1fOf1501002005001K2K5K10K20K50K(Hz)Vo(V00.200.320.410.460.470.470.470.470.470.47)3662379985Av02.253.624.625.135.255.305.325.325.315.275223502217在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的50%o在整个测试过程中，应保持U：为恒定值，且输出波形不得失真。2.研究自举电路的作用1）测量有自举电路，且P0=P0MAX时的电压增益Av=U0M/UiO2）半02开路，R短路《无自举》，再测量Po=PoMAX的Avo用示波器观察1》、2》两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。3.噪声电压的测试 测量时将输入端短路《11=0》，观察输出噪声波形，并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压UN,本电路若丄<15mV,即满足要求。Vn:2.24mV7.试听输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听，并观察语言和音乐信号的输出波形。五、实验报告1.整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P。。、效率n等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。频率响应曲线：2.分析自举电路的作用。（略） 2.讨论实验中发生的问题及解决办法。实验中找不到保险丝和导线，用其他铜线代替。在橾作过程中多次出现交流毫伏表浮动和测数不准情况，最后均测了三次后取平均值。