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    OTL功率放大器电路设计.pdf

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    OTL功率放大器电路设计.pdf

    -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PO 0.5W,负载电阻RL 8,输入电压为Vi100mV.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PO 0.4W,则2111 VomPOVO*IOVom*Iom=2 R22L2211 Vom1VCC又因为 VomVCC则PO22 RL8 RL得到VCC8PVORL8*8*0.4 5.05996考虑到R2,R3上的压降和T2,T3的饱和压降T2,T3单管的饱和压降通常小于0.3V,所以取标准电源电压VCC15V.2.确定R2,R3R2,R3为射极电流的反应电阻,主要用来稳定静态工作点,因它们与反应串联,取值较大会使功耗增加,一般取R2 R3(0.05 0.1)RL所以本实验设计取R2 R3 0.43.选择功率管T2,T3考 虑 到 功 率 管 有 静 态 电 流IC2,IC3,实 际 损 耗 要 大 一 些,一 般 取IC2 IC3 20 30mA,所以本实验取IC2 IC3 20mA所以T2,T3极限参数为:所以取PCM 2PCM 3 6W.z.-根据以上参数,选择T2为 TIP41C,T3为 TIP42C,选择23180的晶体管。4.确定RC,R及Re确定RC:由 于T2,T3管23180,所 以 流 入T2,T3的 基 极 电 流IB2 IB3IC2 0.33mA又因为T2,T3组成的电路均为共集电极电路,要使静态时Vb1稳定,则IC1 IB2,取IC110IB2100.33 3.3mA并且在静态时:又由于RC为电位器,所以取标准值RC 5K,取这么大有以下原因:一是有防止电路中的电流过大,使T2,T3因电流过大而损坏;二是,在调节T2,T3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,从而可以准确可靠的调节出T2,T3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T2,T3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T2,T3管的静态工作点了,这时RC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T2,T3的静态工作点,防止输出信号失真。确定 R:所以取标准值R 680。确定Re:VE1(3 5)VBE1且VBE1 0.7V所以取标准值Re 6805.确定T1管及其偏置电阻Rp及R1:因为T1管组成的电路为100R1(5 20)Re所以R110Re6.8K.z.-由于VK I1(Rp R1)根据流过偏置电阻Rp及R1的电流选取原则,取I110IB110IC1103.3mA0.33mA1001VVK2CC3V10K所以RpR1I1I10.33mA取标准值RP5K的电位器三极管T1的最大反向电压应满足:取VBRCEO1 5V三极管T1的最大功耗应满足:则PCM11.80.033W 0.09W根据以上参数,三极管T1选用 3DG8050.32四测量与调试: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Ui 0电源UCC 6V进线中串入直流毫安表。2.调节电位器RP,用万能表测量 K 点的点位,使UK3.调节RC,使b1,b2两端的电压到达 1.2V.这样才能使两功率管其到达工作。4.输入端接的是正弦信号Ui100mV,输出端用示波器观察输出电压UO波2UOm形,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上得电压,则P.OmRL1VCC=3V.25.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,由此课近视求得PEUCCIdc,再根据上面测得的POm,即可求出POm100%。PE.z.-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UCC 6V,输入信号Ui100mV,而得到的输出信号UO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,没有参加输入信号,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RC,RP,观察输出信号波形。但是任凭我怎样调节电位器RC,RP,输出波形也无法满足不失真。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VCEVCCic(RC Re),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RP,RC,观察输出波形,可以满足输入输出电压VO到达最大不失真输出。六改良方案:在此方案上测得直流电源电压VCC8.6V,VK 4.39V,UB1 2,.54V,UE11.88V,Ub1b21.40V,Ub1 5.1V,UET2 4.46V,UET3 4.35V,Idc 0.15A,并 且 接 入 电 路 中 的 电 位 器 的 电 阻RP 3.53K,RC1.03K.还输入信号电压Ui100mA,输出信号电压UO 2.38V.输出功率POm22.38W 0.7WUOmRL82.z.

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