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1、实验十六低频功率放大器（） OTL 功率放大器一、实验目的1、进一步理解 OTL功率放大器的工作原理2、学会 OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法二、实验原理图 161 所示为 OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T1组成推动级（也称前置放大级），T2、T3是一对参数对称的NPN和 PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽 OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具图 161 OTL 功率放大器实验电路有输出电阻低，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IC1由电位器 RW1进行调节。 IC1的一部分流经电位器RW2及二极管 D ， 给
2、T2、T3提供偏压。调节RW2，可以使 T2、T3得到合适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，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CCAU21U中引入交、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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 当输入正弦交流信号ui时，经 T1放大、倒相后同时作用于T2、T3的基极，u
3、i的负半周使 T2管导通（ T3管截止） ，有电流通过负载RL，同时向电容 C0充电，在 ui的正半周， T3导通（ T2截止） ，则已充好电的电容器C0起着电源的作用，通过负载 RL放电，这样在 RL上就得到完整的正弦波。C2和 R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。OTL 电路的主要性能指标1、最大不失真输出功率P0m理想情况下，在实验中可通过测量RL两端的电压有效值，来L2CComRU81P求得实际的。L2OomRUP2、 效率 PE 直流电源供给的平均功率100%PPEom理想情况下，max 78.5 。在实验中，可测量电源供给的平均电流IdC，从而求得
4、PEUCCIdC，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、 频率响应详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。三、实验设备与器件1、 5V直流电源5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表 3、 双踪示波器 7、 频率计 4、 交流毫伏表 8、 晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶体二极管 IN4007 8扬声器、电阻器、电容器若干名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
5、精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 四、实验内容在整个测试过程中，电路不应有自激现象。1、 静态工作点的测试按图 161 连接实验电路，将输入信号旋钮旋至零（ui=0）电源进线中串入直流毫安表，电位器RW2置最小值， RW1置中间位置。接通 5V 电源，观察毫安表指示，同时用手触摸输出级管子，若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因（如RW2开路，电路自激，或输出管性能不好等） 。如无异常现象，可开始调试。 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。CCAU21U2) 调整输出极静态电
6、流及测试各级静态工作点调节 RW2，使 T2、T3管的 IC2IC3510mA 。 从减小交越失真角度而言，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510mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测得的是整个放大器的电流，但一般 T1的集电极电流 IC1较小，从而可以把测得的总电流近似当作末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去IC1之值。调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使RW20，在输入端接入 f 1KHz的正弦信号 ui。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：没有饱和和截止失真），然后缓慢增大 RW
7、2，当交越失真刚好消失时，停止调节RW2，恢复 ui0 ，此时直流毫安表读数即为输出级静态电流。一般数值也应在510mA左右，如过大，则要检查电路。输出极电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表161。表 161 IC2IC3 mA UA2.5V T1T2T3UB(V) UC(V) UE(V) 注意： 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，以名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 免损坏输出管
8、输出管静态电流调好，如无特殊情况，不得随意旋动 RW2的位置。 2 、 最大输出功率 P0m和效率的测试1) 测量 Pom输入端接 f 1KHz 的正弦信号 ui，输出端用示波器观察输出电压u0波形。逐渐增大 ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表测出负载RL上的电压 U0m，则。2) 测量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IdC（有一定误差） ，由此可近似求得PEUCCIdc，再根据上面测得的P0m，即可求出。EOmPP3、输入灵敏度测试根据输入灵敏度的定义，只要测出输出功率P0P0m时的输入电压值 Ui即可。4、 频率响应的测
9、试测试方法同实验二。记入表162。表 162 Ui mV fL f0 fHf(Hz) 1000 U0(V) AV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。在整个测试过程中，应保持Ui为恒定值，且输出波形不得失真。5、研究自举电路的作用L0m2OmRUP名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 1)测量有自举电路，且P0P0max时的电压增益i0mVUUA2)将 C2开路， R 短路
10、（无自举），再测量 P0P0max 的 AV。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。 6 、噪声电压的测试测量时将输入端短路(ui0) ，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 UN15mV ，即满足要求。7、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、实验总结1、整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P0m、效率等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。2、 分析自举电路的作用。3、 讨论实验中发生的问题及解决办法。六、预习要求1、 复习有关 OTL 工作原理部分内容。2、 为什么引入自举电路能够扩大输出电压的动态范围？3、 交越失真产生的原因是什么？怎样克服交越失真？4、 电路中电位器 RW2如果开路或短路，对电路工作有何影响？5、 为了不损坏输出管，调试中应注意什么问题？ 6、 如电路有自激现象，应如何消除？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -