模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 四 OTL功率放大電路

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1、 ...wd... 模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)四 OTL功率放大電路 姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 院系： 指導(dǎo)教師： 2016年 目錄 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 實(shí)驗(yàn)器件與儀器：2 實(shí)驗(yàn)原理：3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)：7 實(shí)驗(yàn)：OTL功率放大電路 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1. 進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理。 2. 學(xué)會(huì)OTL電路的調(diào)試及主要性能 指標(biāo)的測(cè)試方法。 實(shí)驗(yàn)器件與儀器： 1．＋5v直流電源 5. 直流電壓表 2．函數(shù)信號(hào)發(fā)生器　　 6. 直流毫

2、安表 3．雙蹤示波器 7. 頻率計(jì) 8．晶體三級(jí)管　9013×1、9012×1、8歐喇叭×1，電阻器、電容器假設(shè)干 實(shí)驗(yàn)原理： 如以下列圖為OTL低頻 功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動(dòng)級(jí)，T2 ,T3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱(chēng)的NPN和PNP型晶體三極管，他們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個(gè)管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級(jí)。T1管工作于甲類(lèi)狀態(tài)，它的集電極 電流Ic1的一局部流經(jīng)電位器RW2及二極管D，給T2.T3提供偏壓。調(diào)節(jié)RW2，可以使T2.T3得到適合的靜態(tài)電流而工作于甲.乙類(lèi)狀態(tài)，以抑制交越失真。靜態(tài)時(shí)要

3、求輸出端中點(diǎn)A的電位 UA=1/2UCC，可以 通過(guò)調(diào)節(jié)RW1來(lái)實(shí)現(xiàn)，又由于RW1的一端接在A點(diǎn)，因此在電路中引入腳.直流電壓并聯(lián)負(fù)反響，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時(shí)也改善了非線性失真。 當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)Ui時(shí),經(jīng)T1放大.倒相后同時(shí)作用于T2.T3的基極,Ui的負(fù)半周使T2管導(dǎo)通(T3管截止),有電流通過(guò)負(fù)載RL,同時(shí)向電容C0充電,在Ui的正半周 ,T3導(dǎo)通(T2截止),那么已充好的電容器C0起著電源的作用,通過(guò)負(fù)載RL放電,這樣在RL上就得到完整的正弦波. C2和R構(gòu)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(dòng)態(tài)范圍. OTL電路的主要性能指標(biāo) 1. 最大

4、不失真輸出功率Pom 理想情況下,Pom=UCC2/8RL,在實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)測(cè)量RL兩端的電壓有效值,來(lái)求得實(shí)際的POM=UO2/RL。 2. 效率=POM/PE 100% PE－直流電源供給的平均功率 理想情況下,功率Max=78.5%.在實(shí)驗(yàn)中,可測(cè)量電源供給的 平均電流Idc,從而求得PE=UCC Idc,負(fù)載上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以計(jì)算實(shí)際效率了。 1. 頻率響應(yīng) 祥見(jiàn)實(shí)驗(yàn)二有關(guān)局部?jī)?nèi)容 2. 輸入靈敏度 輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí),輸入信號(hào)Ui之值 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。 1. 按圖7－1連接實(shí)驗(yàn)電路

5、，電源進(jìn)入中串人直流毫安表，電位器RW2置為最小值，RW1置中間位置。接通+5V電源，觀察毫安表指示，同時(shí)要手觸摸輸出級(jí)管子，假設(shè)電流過(guò)大，或管子溫升顯著，應(yīng)立即斷開(kāi)電源檢查原因〔如RW2開(kāi)路，電路自激，或管子性能不好等〕。如無(wú)異常現(xiàn)象，可開(kāi)場(chǎng)調(diào)試。 1〕調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA 調(diào)節(jié)電位器RW1，用直流電壓表測(cè)量A點(diǎn)電位，使RA＝1/2UCC。2〕調(diào)整輸出極靜態(tài)電流用測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn) 調(diào)節(jié)RW2，使T2、T2管的IC2＝IC3＝5－10mA。從減小義越失真角度而言，應(yīng)適當(dāng)加大輸出極靜態(tài)電流，但該電流過(guò)大，會(huì)使效率降低，所以一般以5－10mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線中，因此測(cè)量

6、得的是整個(gè)放大器的電流。但一般T1的集電極電流IC1較小，從而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作示末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流，那么可以從總晾中減去IC1之值。 調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流的另一方法是動(dòng)態(tài)調(diào)試法。先使RW2＝0，在輸入端接入F=1KHZ的正弦信號(hào)Ui。逐漸加大輸入信號(hào)的幅值，此時(shí)，輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真〔注意：沒(méi)有飽和和載止失真〕，然后緩慢增大RW2，當(dāng)交越失真剛好消失時(shí)，停頓調(diào)節(jié)RW2，恢復(fù)Ui＝0，此時(shí)直流毫安表計(jì)數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。一般數(shù)值也應(yīng)在5－10mA左右，如過(guò)大，那么要檢查電路。 輸出級(jí)電流調(diào)好以后，測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表7－1。 　　表7－1　I

7、C2＝IC3＝7mA　UA＝2.5V 　 T1 T2 T3 VB(V) 0.716 1.800 3.132 VC(V) 1.801 0 4.328 VE(V) 0.0988 2.467 2.467 注意：①在調(diào)整RW2時(shí)，一是要注意旋轉(zhuǎn)方向，不要調(diào)得過(guò)大，更不能開(kāi)路，以免損壞輸出管。 ②輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無(wú)特殊情況，一得隨意旋動(dòng)RW2的位置。 2．最大輸出功率POM和效率n的測(cè)試 1〕測(cè)量POM 輸入端接F=1KHZ的正弦信號(hào)Ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓UO波形。逐漸增大Ui，使輸出電壓到達(dá)最大不失真輸出，用交流毫伏表沒(méi)出負(fù)載RL上的電壓UOM

8、，那么 　　POM＝UOM2/RL 2〕測(cè)量n 當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí)，讀出直流毫安表中的電流值，此電流即為直流電源供給的平均電流Iac〔有一定誤差〕，即此可近似求得PE＝UCCICC，再根據(jù)上面沒(méi)得的POM，即可求出n=POM/PE。 3．輸入靈敏度測(cè)試 根據(jù)輸入靈敏度的定義，只要測(cè)出功率PO＝POM時(shí)的輸入電壓值Ui即可。 4．頻率響應(yīng)的測(cè)試 測(cè)試方法同實(shí)驗(yàn)二。記入表7－2。 　　表7－2Ui＝　　5mV f(Hz) 100 200 500 1K 2K 5K 10K VO(mV) 12.325 17.036 32.046 36.619 36

9、.879 37.023 37.125 AV 2.465 3.4072 6.4092 7.3238 7.3758 7.4046 7.425 f(Hz) 20K 50K 100K 200K 500K 1000K 2000K VO(V) 37.195 37.402 36.936 37.642 35.313 15.023 0.332 AV 7.439 7.4804 7.3872 7.5284 7.0626 3.0046 0.0664 在測(cè)試時(shí)，為保證電路的安全，應(yīng)在較低電壓下進(jìn)展，通常取輸入信號(hào)為輸入靈敏度的50%。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)保持Ui為恒定值，且輸出波形不得失真。 實(shí)驗(yàn)總結(jié)： 頻率響應(yīng)曲線：