1、實驗報告實驗單位電子系2015本（2）班姓名成績教師簽名課程名稱模擬電子技術實驗學號實驗項目低頻功率放大器（I）實驗日期2017年4月16日一、實驗目的進一步理解OTL功率放大器的工作原理學會OTL電路的調試及主要性能指標的測試方法二、實驗儀器1、THM-3A模擬電路實驗箱2、SS-7802A雙蹤示波器3、MVT-172D交流數字毫伏表4、數字萬用電表5、低頻OTL功率放大器電路模塊6、8Q揚聲器三、原理摘要圖141所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動級（也稱前置放大級），T2、T3是一對參數對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都

2、接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負載能力強等優點，適合于作功率輸出級。T1管工作于甲類狀態，它的集電極電流IC1由電位器RW1進行調節。IC1的一部分流經電位器RW2及二極管D,給T2、T3提供偏壓。調節RW2,可以使T2、T3得到合適的靜態電流而工作于甲、乙類狀態，以克服交越失真。靜態時要求輸出端中點A的電位，可以通過調節RW1來實現，又由于RW1的一端接在A點，因此在電路中引入交、直流電壓并聯負反饋，圖14-1OTL功率放大器實驗電路一方面能夠穩定放大器的靜態工作點，同時也改善了非線性失真。C2和R構成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動態范圍。R5100Ci100

3、1JQK丁Rwi68003DG12C&HB-100012.4KRin3.3KTi3DERbilnnn3CG12寸+Utx+5V（一）OTL電路的主要性能指標最大不失真輸出功率POm理想情況下，在實驗中可通過測量RL兩端的電壓有效值，來求得實際的。效率rPE直流電源供給的平均功率理想情況下，r|max=78.5%。在實驗中，可測量電源供給的平均電流IdC,從而求得,負載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計算實際效率了。頻率響應詳見實驗二有關部分內容輸入靈敏度輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時，輸入信號之值。（二）電路構成推動級（前置放大級）由晶體三極管-組成，-管工作于甲類狀態，它的集電

4、極電流ci由電位器尺祖進行調節。根據晶體管的工作狀態分的。放大器工作狀態有三類，即甲類、乙類和甲乙類狀態。（1）甲類狀態是指在信號的整個周期內（正弦波的正負兩個半周）晶體管不會出現電流截止（即停止輸出）晶體管的工作點在其線性部分中點，不論信號電平如何變化，它從電源取出的電流總是恒定不變，甲類放大器的優點是無交越失真和開關失真，而且諧波分量中主要是偶次諧波，在聽感上低音厚實、中音柔順溫暖、高音清晰利落、層次感好，十分討人喜歡，缺點是耗電多，效率低（其實際效率不可能超過25%）,容易發熱和對散熱要求高，由于器件長期工作于大電流高溫下，容易引起可靠性和壽命方面的問題，而且整機成本高。（2）乙類狀態是

5、指正弦信號的正負兩個半周分別由推挽輸出級的兩臂”（兩個晶體管）輪流放大輸出，每一臂”的導電時間為信號的半個周期。乙類放大器的偏置使推挽工作的晶體管在無驅動信號時，處于低電流狀態，當加上驅動信號時，一對管子中的一只在半周期內電流上升，而另一只管子則趨向截止，到另一個半周時，情況相反，由于兩管輪流工作，必須采用推挽電路才能放大完整的信號波形。乙類放大器的優點是效率較高，理論上可達78%,缺點是由于靜態基電流為零，在輸入信號較小時，晶體管工作點處于截止區，此時會產生交越失真。（3）甲乙類狀態是指放大器在低電平驅動時，放大器為甲類工作，當提高驅動電平時，轉為乙類工作。甲乙類放大器的優點在于它比甲類提高

6、了小信號輸入時的效率，隨著輸出功率的增大，效率也增高，雖然失真比甲類大，但不會出現乙類的交越失真。采用高偏流的甲乙類放大器是目前應用最廣泛的晶體管功率放大器。輸出級由-、-組成，丁2、-是一對參數對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負載能力強等優點，適合于作功率輸出級。ci的一部分流經電位器尺肢及二極管,給-、-提供偏壓。調節RW2,可以使-、-得到合適的靜態電流，使得-、-在沒有輸入信號時就處于微微導通狀態，即-、-工作于甲、乙類狀態，以克服交越失真。靜態時要求輸出端中點A的電位aUCC/2,可以通過調節來

7、實現，又由于尺肱的一端接在A點，因此在電路中引入交、直流電壓并聯負反饋，一方面能夠穩定放大器的靜態工作點，同時也改善了非線性失真。四、實驗內容與步驟在整個測試過程中，電路不應有自激現象。靜態工作點的測試按圖14-1連接實驗電路，將函數信號發生器的幅度調節旋鈕逆時針旋到盡頭，使輸入到電路的信號幅度u=0,i將數字萬用電表調至直流20mA檔，串入電路電源進線左側的兩個插孔中，電位器R順時針旋至最小值,R置W2W1中間位置。接通+5V電源，觀察毫安表指示，同時用手觸摸輸出級管子，若電流過大，或管子溫升顯著，應立即斷開電源檢查原因(如R開路，電路自激，或輸出管性能不好等)。如無異常現象，可開始調試。W

8、2調節輸出端中點電位uAU=-U=2.5V調節電位器R,用直流電壓表測量A點電位，使A2cco下面的步驟中，電位器R的位置必須W1W1保持不變。調整輸出極靜態電流及測試各級靜態工作點用動態調試法。先將電位器R順時針旋至最小值，將函數信號發生器的衰減40dE按鈕按下。在輸入端接入fW2=lKHz的正弦信號u。逐漸加大輸入信號的幅值，此時，輸出波形應出現較嚴重的交越失真(注意：沒有飽i和和截止失真)，然后緩慢增大R,當交越失真剛好消失時，停止調節R,將函數信號發生器的開關斷開，W2W2使輸入電路的信號幅度u=0,此時直流毫安表讀數即為輸出級靜態電流。一般數值也應在510mA左右，如i過大，則要檢查

9、電路。輸出極電流調好以后，測量各級靜態工作點，記入實驗表格中。在調整R時，一是要注意旋轉方向，不要調得過大，更不能開路，以免損壞輸出管W2輸出管靜態電流調好，如無特殊情況，不得隨意旋動R的位置。W2最大輸出功率P和效率r的測試0m測量P和輸入靈敏度UTOC o 1-5 h zomi輸入端接f=lKHz的正弦信號u,輸出端用示波器觀察輸出電壓u波形。逐漸增大u,使輸出電壓達到最大10iU2P二_OmR不失真輸出，用交流毫伏表測出負載R上的電壓U，貝ijlLOm此時輸入電路的信號有效值值U即為輸入靈敏度，將實驗結果記入實驗表格中。i測量r|當輸出電壓為最大不失真輸出時，保持正弦信號u幅度，讀出直流

10、毫安表中的電流值，此電流即為直流電源i1Pp=un=育供給的平均電流I(有一定誤差)，由此可近似求得E2CCde,再根據上面測得的p,即可求出*。dCOm五、實驗數據及數據處理、靜態工作點的測試IC2=IC3=mAUA=2-5(V)T1T2T3u(V)B0.8163.121.838u(V)C1.8384.980u(V)E0.1612.492.49、測量最大輸出功率戶和效率耳和輸入靈敏度。omU(V)omI(mA)deP(W)omT|U(V)i0.395523.60.019132.4%0.0166P二0mRl=(0.3955)2)/8.2=0.0191P=-J-Ie2ccdc=0.5*5*23.6*10(-3)=0.059PPI=-9a-Pe=0.0191/0.059*100%=32.4%六、思考題1、交越失真產生的原因是什么？怎樣克服交越失真？在分析電路時把三極管的導通電壓看作零，當輸入電壓較低時，因三極管截止而產生的失真稱為交越失真。交越失真出現在乙類放大電路，甲類放大電路失真最小但是效率較