电子技术实验报告—实验13OTL功率放大器安装和调试
更新时间:2023-08-28 02:41:01 阅读量: 教育文库 文档下载
电子技术实验报告
实 验 名 称: OTL功率放大器安装和调试 系 别: 班 号: 实验者姓名:
学 号: 实 验 日 期: 实验报告完成日期:
目录
一、实验目的 ................................................................................................................................... 3 二、实验原理 ................................................................................................................................... 3 三、 实验仪器 ................................................................................................................................. 5 四、实验内容 ................................................................................................................................... 5
1. 按照本实验要求达到的目标,完成图1实验电路中有关的设计和计算; .................. 5 2. 安装OTL放大器: ............................................................................................................. 5 3. 静态工作点的调试: .......................................................................................................... 5 4. 测量OTL功率放大器的指标: ......................................................................................... 6 5.试听 : .................................................................................................................................. 7 五、仿真........................................................................................................................................... 7 六、实验小结 ................................................................................................................................... 9
一、实验目的
1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点; 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。
二、实验原理
采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽(OTL)功率放
大电路,具有频率响应好,非线性失真小,效率高等优点,获得了广泛的应用。
本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示,它包括前置放大级BG1,推
动级BG2和互补推挽输出级BG3、BG4 。
图1 OTL功率放大器
前置放大级为甲类RC耦合电压放大器,在发射极加有电压串联负反馈,以
改善音质,提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态,静态工作电流IC1可取小一些以减少噪音,一般取:
IC1 ≈0.3~0.1mA 1V<VCEQ1 ≤1/3EC
推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级,所以推动级的静态工
作电流应足够大,一般取:IC2≥(3~5)IB3MAX
式中:IB3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度,把BG2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经RL接电源正端,以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真,在BG3,BG4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路,其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用,电容C5为相位校正电容,以防止产生高频寄生振荡。
功率放大器的输出功率为:PO=8RK (式中:K为电源电压利用系数)
L
1E2C
当K≈1时,输出功率最大,为:POMAX≈8R
L
1E2考虑到晶体管的饱和压降因素,一般取:K≈0.65~0.7。
对该电路的电压增益,考虑到它加有电压串联负反馈,并满足AVOF 1,所
以中频段电压增益为:
1R12+R6
AV≈=6
本实验要求达到如下技术指标: 1. 不失真输出功率PO ≥500mV 2. 电压增益AV ≥37dB(70倍) 3. 非线性失真D≤10% 4. 三分贝上限频率fH ≥20kHz 5. 三分贝下限频率fL ≤100Hz
三、 实验仪器
1. 示波器 1台 2. 函数信号发生器 1台 3. 直流稳压电源 1台 4. 数字万用表 1台 5. 交流毫伏表 1台
四、实验内容
1. 按照本实验要求达到的目标,完成图1实验电路中有关的设计和计算; 2. 安装OTL放大器:
按图1电路图安装焊接一个OTL功率放大器,焊接前要检查各元件质量及
有源器件的管脚、极性,并做好焊接前的元件处理工作,安装时要求元件排列整齐,焊点牢靠美观。
3. 静态工作点的调试:
安装完毕,经检查无误后,方可通电调试工作点。
(1) 接上9V电源,用万用表电流档测量电路的总电流IA,如IA小于10mA,
则可直接给OTL加上9V电源,进行各级静态工作点的调试,测量值填入表1;若IA大于20mA,则应切断电源,检查电路故障原因,并排除之。
实验测得IA≈8.400mA,符合要求。
(2) 调整R2使BG1静态工作点达到设计值(IC1≈0.3~1mA),VC1=3~6V。 (3)调整R11使互补推挽输出级中点电压为4.5V左右。 4. 测量OTL功率放大器的指标:
(1)最大不失真输出功率:指允许失真度为10%时的输出功率。 OTL功率放大器的输入信号Vip-p=100mV (f=2kHz)。用示波器观察输出波
形。旋转电位器R1逐步增大输出信号幅度,在波形刚失真时,测出最大输出电
2压Vo。由Po= Vo由:Po=Vo/RL得最大不失真输出功率。
表1 OTL各级静态工作点
(2)电压增益:
调节R1使输出功率为500mW(对应于RL为8Ω时,输出电压VO≈2V),
测量这时BG1的基极输入电压Vi,由AV=VO/Vi求得电压增益。
(3)频率特性:
①测量在f=2kHz,PO=500mW时的输出电压VO值。
②在保持输入信号幅度不变的前提下(函数信号发生器输出幅度不变,RL
位置不变)降低信号频率直到OTL功率放大器输出电压幅度下降3分贝(即为
0.707VO),这时的信号频率即为该放大器的下限频率。
③在保持输入信号幅度不变的前提下升高信号频率,直到OTL功率放大器的
输出幅度下降3分贝(即为0.707VO),这时的信号频率即为该放大器的上限频率。
5.试听 :
在调整测试完毕后,将大小合适的音乐信号送OTL功率放大器的输入端,试
听该功率放大器音质的好坏。
五、仿真
1.静态工作点的调试 (1)IA=9.008mA
(2)静态工作点
2.电压增益
六、实验小结
通过这次的实验,我懂得了如何在板上焊接电路。亲自动手实践后的感觉和
理论地学习很不同,当终于能放出声音后,内心充满了自豪感。并且这次实验也是对平常理论知识的一次动手实践,加深了我对电路的理解,使这些知识由理论化成实践。在实验时,一定要注意观察示波器,保证电路处于正常放大状态,电路输出波形不能失真。
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