OTL功率放大器实验报告
更新时间:2023-12-26 00:54:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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7-1 OTL功率放大器实验电路
二、试验原理
图7-1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,可测量电源供给的 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
祥见实验二有关部分内容 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
1.+5v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 3DG6×1(9100×1) 3DG12×1(9031×1) 3CG12×1(9012×1) 晶体二极管2CP×1 8欧喇叭×1,电阻器、电容器若干
四,实验内容
在整个测试过程中,电路不应有自激现象。
1。按图7-1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
调节电位器RW1,用直流电压表测量A点电位,使RA=1/2UCC。 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IC2=IC3=5-10mA。从减小义越失真角度而言,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5-10mA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RW2=0,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Ui=0,此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在5-10mA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7-1。 表7-1 IC2=IC3= mA UA=2.5V
UB(v) UC(v) UE(v)
T1 T2 T3 注意:①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。
②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。
2.最大输出功率POM和效率n的测试
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
POM=UOM2/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PE=UCCICC,再根据上面没得的POM,即可求出n=POM/PE。 Idc
PE Pom 效率n 3.输入灵敏度测试
根据输入灵敏度的定义,只要测出功率PO=POM时的输入电压值Ui即可。 Ui
4.频率响应的测试
测试方法同实验二。记入表7-2。 表7-2 Ui= mV
FL FO FH F(Hz) UO(v) AV
1000
在测试时,为保证电路的安全,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PO=POMAX时的电压增益AV=UOM/Ui。 2)半C2开路,R短路(无自举),再测量PO=POMAX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。
6.噪声电压的测试 测量时将输入端短路(Ui=0),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UN<15mV,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。
五、实验报告
1.整理实验数据,计算静态工作点、最大不失真输出功率POM、效率n等,并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
2.分析自举电路的作用。
3.讨论实验中发生的问题及解决办法。
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