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1、-课程设计报告课程设计报告课题名称:学生:*:专业班级:指导教师:完成时间:报告成绩:一、设计目的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、设计思路功率放大器的作用是给负载提供一定的输出功率,当负载一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,且效率尽可能高。由于 OTL 线路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此性能好的 OTL 功率放大器应有输入级、推动及和输出级等局部组成。.z.-三、设计原理如以下列图所示 OTL
2、 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进展调节。IC1的一局部流经电位器 RW2及二极管 D,给 T2、T3提供偏压。调节RW2,可以使T2、T3得到适宜的静态电流而工作于甲乙类状态,以抑制交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位UA=1/2UCC,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
3、入交、直流电压并联负反响,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 T1放大、倒相后同时作用于 T2、T3的基极,Ui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,以得到打的动态围。四、OTL 电路的主要性能指标1.最大不失真输出功率 Pom.z.-理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量 RL两端的电压有效值,来求得实际
4、的 POM=UO2/RL。2.效率=POM/PE*100%PE直流电源供应的平均功率理想情况下,功率 Ma*=78.5%.在实验中,可测量电源供应的平均电流 Idc,从而求得 PE=UCC Idc,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。五、实验设备与器件1、+5V 直流电源2、函数发生器3、交流毫伏表,直流电压表,直流毫安表4、晶体三极管 PNP、NPN,晶体二极管 IN40075、8扬声器、电阻器、电容器假设干四、实验容六、实验容1测量 Pom输入端接 f1KHz 的正弦信号 ui,输出
5、端用示波器观察输出电压 u0波形。逐渐增大ui,使输出电压到达最大不失真输出,用交流毫伏表测出负载 RL上的电压有效值 U0,即可求出 Pom=u0u0/RL2测量.z.-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应的平均电流 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。=Pom/PI3输入灵敏度测试输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号Ui之值。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.频率响应的测试在测试时,为保证电路的平安,应在较低电压下进展,通常取输入信号为输入灵敏度的
6、 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1测量有自举电路,且 POPOMA*时的电压增益 AVUOM/Ui。2半C2开路,R 短路无自举,再测量POPOMA*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展比拟,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,本电路假设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。.z.-七、总结与体会通过这次对
7、 OTL 功率放大器的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于 OTL 功率放大器的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为在实际接线中有着各种各样的条件制约。但也有些电路在仿真中无法成功,而在实际中因为芯片本身的特性而成功的。所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。在为期两周的课程设计中我深深的感觉到自己专业知识的匮乏,对一些工作感到无从下手,茫然不知所措,这时才真正领悟到学无止境的含义,千里之行,始于足下。这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。这次课程设计终于顺利完成了,虽然在设计中遇到了很多问题,但是都被我们一一抑制。同时,这次课程设计中让我深有体会的是,我明白了理论知识和实践不能混为一谈,要想具备纯熟的动手技能,理论知识是必不可少的,反过来,具备了理论知识并不等价于你就能顺理成章,独立的完成一次课题设计。所以说,平时对专业理论知识不可以死记硬背,要学以致用,在结实的理论知识的根底上,提高自己实践动手分析问题,解决问题的能力。.z.