2022年OTL功率放大器实验报告 .pdf

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1、湖 北 师 范 学 院计算机科学与技术学院实 验 报 告课程：电子技术基础（模拟部分）姓名：学号：专业：班级：1204 时间：2013 年 12 月15 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 13 页 -七OTL 功率放大电路一、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。图 71 OTL 功率放大器实验电路二、试验原理图 71 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，T2,T3是一对参数对称的NPN 和 PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输

2、出器形名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 13 页 -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的一部分流经电位器RW2及二极管 D，给 T2.T3提供偏压。调节 RW2，可以使 T2.T3得到适合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 UA=1/2UCC，可以通过调节 RW1来实现，又由于 RW1的一端接在 A 点，因此在电路中引入脚.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。当输入正弦交流信号Ui时,经 T1放大.倒相后同时

3、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Pom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,来求得实际的 POM=UO2/RL。2.效率=POM/PE 100%PE直流电源供给的平均功率理想情况下,功率 Max=78.5%.在实验中,可测量电源

4、供给的平均电流Idc,从而求得 PE=UCCIdc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 13 页 -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。三、实验设备与器件15v 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8晶体三级管3DG61（91001）3DG121（90311）3CG12 1（90121）晶体二极管 2CP 1 8 欧喇叭 1，电阻器、电容器若干仿真环境：Multisim 10集成开发环境四，实验内容在整个测试过程中，电路不应

5、有自激现象。1。按图 71 连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器 RW2置为最小值，RW1置中间位置。接通+5V 电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子，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，或管子性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。1.静态工作点的调试1）调节输出端中点电位UA名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 13 页 -调节电位器 RW1，用直流电压表测量A 点电位，使 RA1/2UCC。2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点调节 RW2，使 T2、T2管的 IC2IC3510mA。从减小义越失真角

6、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，因此测量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示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去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：没有饱和和载止失真），然后缓慢增大RW2，当交越失真刚好消失时，停止调节RW2，恢复 Ui0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数

7、值也应在 510mA 左右，如过大，则要检查电路。输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表71。表 71IC2IC38mAUA2.5V T1T2T3UB(v)0.948 3.22 1.75 UC(v)0.162 5.00 0 UE(v)1.75 2.47 2.47 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 13 页 -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，以免损坏输出管。输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随意旋动 RW2的位置。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 13 页 -2最大输出功率POM和效率 n的测

8、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 UO波形。逐渐增大Ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载RL上的电压 UOM，则POMUOM2/RL 2）测量 n 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Iac（有一定误差），即此可近似求得PEUCCICC，再根据上面没得的POM，即可求出n=POM/PE。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 13 页 -IdcPEPom效率 n 52mA 0.26W 0.1058W 40.6%3输入灵敏度测试根据输入灵敏度的定义，

9、只要测出功率POPOM时的输入电压值 Ui即可。Ui=30Ma 4频率响应的测试测试方法同实验二。记入表72。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 13 页 -表 72 Ui15mV FLFOFHF（Hz）25 50 100 500 750 1000 10K 1M 15M 30M UO(v)0.087 0.178 0.326 0.625 0.651 0.659 0.652 0.601 0.560 0.559 AV8 17 33 63 65 66 65 60 56 56 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 13 页 -在测试时，为保证电路的安全，

10、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1）测量有自举电路，且 POPOMAX时的电压增益 AVUOM/Ui。2）半 C2开路，R 短路（无自举），再测量 POPOMAX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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 13 页 -分析：自举电路也叫升压电路，利用自举升压二极管，自举升压电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使电压升高本实验中自举电路的作用是使两三极

11、管有一定电压差，从而可以在两个半个周期中分别进入放大状态.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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 13 页 -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。(略)五、实验小结1.本实验中的电路是 OTL 低频功率放大电路，T1组成推动级，T2,T3是一对参数对称的NPN 和 PNP 型晶体三极管，他们组成互补推挽 OTL 功放电路。T1 在整个周期都是处于放大状态，T2、T3 则分别只有半个周期处于放大状态。2.电路工作原理是将直流功率转化为交流功率，来提高电源的效率。3.本次试验并不成功，实验得出的效率与理论结果相隔偏大，原因可能与输入信号的频率和Rw1、Rw2 的调节有关。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 13 页 -名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 13 页 -