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1、 OTL 功率放大器电路设计 一实验任务:设计一个 OTL 功率放大器,要求输出功率WPO5.0,负载电阻 8LR,输入电压为mVVi100.二实验电路原理图:三参数计算与确定:1.确定电源电压:根据输出功率要求,取WPO4.0,则 omomOOOIVIVP21*21*=LomRV221 又因为 VCComV21 则LCCLomORVRVP228121 得到VRPVLOCC05996.54.0*8*88 考虑到32,RR上的压降和32,TT的饱和压降(32,TT单管的饱和压降通常小于),所以取标准电源电压VVCC15.2.确定3,2,RR 32,RR为射极电流的反馈电阻,主要用来稳定静态工作点
2、,因它们与反馈串联,取值较大会使功耗增加,一般取LRRR)1.005.0(32 所以本实验设计取4.032RR 3.选择功率管32TT,考 虑 到 功 率 管 有 静 态 电 流32,CCII,实 际 损 耗 要 大 一 些,一 般 取mAIICC302032,所以本实验取mAIICC2032 所以32TT,极限参数为:VVVVCCCEOBRCEOBR632 WIVPPPPARVIIICQCCOMCCMCMLCCCCMCM5.12.0621862.0212.0375.082622max232max232 所以取WPPCMCM632 根据以上参数,选择2T为 TIP41C,3T为 TIP42C,
3、选择18032的晶体管。4.确定RRC,及eR 确定CR:由 于32,TT管18032,所 以 流 入32,TT的 基 极 电 流mAIIICBB33.0232 又因为32TT,组成的电路均为共集电极电路,要使静态时1bV稳定,则21BCII,取mAIIBC3.333.0101021 并且在静态时:VVVVUCCb5.3)5.03(5.021 7503.35.3611mAVIVVRCbCCC 又由于CR为电位器,所以取标准值KRC5,取这么大有以下原因:一是有避免电路中的电流过大,使32,TT因电流过大而损坏;二是,在调节32TT,的静态工作点时,阻值大的电位器可以使电压有很大变化范围,从而可
4、以准确可靠的调节出32TT,的静态工作点;三是在有输入信号输入时,由于存在很大的误差,在不加输入信号时调节32,TT的静态工作点时,在输出端的输出信号在示波器上会出现严重失真,此时,就必须重新调节32,TT管的静态工作点了,这时CR为阻值大的电位器可以重新使电压有很大变化范围,从而可以准确可靠的调节出32TT,的静态工作点,避免输出信号失真。确定 R:VVVVbb2.16.06.021 3643.32.1121mAVIVRCbb 所以取标准值 680R。确定eR:11)53(BEEVV 且VVBE7.01 VVVBEE8.2411 8483.38.231mAVIVRCEe 所以取标准值 680
5、eR 5.确定1T管及其偏置电阻pR及1R:因为1T管组成的电路为100 eRR)205(1 所以KRRe8.6101 由于)(11RRIVpK 根据流过偏置电阻pR及1R的电流选取原则,取A33.01003.3101010111mmAIIICB 所以KmAVIVIVRRCCKp1033.0321111 KKRKRP2.3)8.610(101 取标准值 KRP5的电位器 三极管1T的最大反向电压应满足:VVVVCCKCEOBR321 取VVCEOBR51 三极管1T的最大功耗应满足:225.1)25.1(1max1KCCCMVIPP 则WWPCM09.023033.08.11 根据以上参数,三
6、极管1T选用 3DG8050.四测量与调试:步骤:静态工作点得测试:1.按电路原理图连接实验电路,暂不接入函数信号发生器(0iU)电源(VUCC6)进线中串入直流毫安表。2.调节电位器PR,用万能表测量 K 点的点位,使CCKVU21=3V.3.调节CR,使21,bb两端的电压达到.这样才能使两功率管其达到工作。4.输入端接的是正弦信号mVUi100,输出端用示波器观察输出电压OU波形,使输出电压达到最大不失真输出,用交流毫伏表测出负载LR上得电压,则LOmOmRUP2.5.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dcI,由此课近视求得dcCCE
7、IUP,再根据上面测得的OmP,即可求出%100EOmPP。五遇到问题与解决方法:按上述步骤操作,静态工作点调好后,接通直流电源VUCC6,输入信号mVUi100,而得到的输出信号OU的波形存在严重失真,根本满足不了要求。之后,我断开直流电源,没有加入输入信号,重新检查电路板有无虚焊假象,仔细检查后并没有发现此类现象。因此,重新接入电路中,发现输出波形依旧存在严重失真,和第一次测量时的一样,所以,可以判断,是三极管的静态工作点没有调好,因此,在接入输入信号和直流电源的同时,输入信号接上示波器,观察波形。然后,调节电位器 PCRR,观察输出信号波形。但是任凭我怎样调节电位器PCRR,输出波形也无
8、法满足不失真。因此,可以判断三极管的工作区域不在放大区。对于一个三极管来说)(eCcCCCERRiVV,要想使三极管在放大区,可以提高其直流电源电压。因此,尝试提高其电源电压,并且调节电位器CPRR,,观察输出波形,可以满足输入输出电压OV达到最大不失真输出。六改进方案:在此方案上测得直流电源电压VVCC6.8,VVK39.4,VUB54,.21,VUE88.11,VUbb40.121,VU1.51b,VUTE46.42,VUTE35.43,AIdc15.0,并 且 接 入 电 路 中 的 电 位 器 的 电 阻KRKRCP03.1,53.3.还已知输入信号电压mAUi100,输出信号电压VUO38.2.输出功率WWRUPLOO7.0838.222mm WWIUPdcCCE29.115.06.8%54%10029.17.0%100EOmPP