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实验九 低频 OTL 功率放大器

实验九 低频 OTL 功率放大器. 主讲教师：凌涛 基础实验教学中心. 实验目的. 了解 OTL 功率放大器的调试方法 2. 学会 OTL 电路主要性能指标的测试方法. 实验原理. 功率放大器主要特点 较高的输出功率 大信号工作状态 低阻负载 功放电路的基本电路是共集电极电路 2. 功率放大器主要指标 最大输出功率 P om 转换效率 η 尽可能小的失真. 实验原理. 3. 功率放大器分类 按工作方式分 —— 静态工作点的位置. 按电路形式分. i C. i C1. Q A. I CQ. =2. 0. 0. .

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Presentation Transcript

  1. 实验九低频OTL功率放大器 主讲教师：凌涛 基础实验教学中心

  2. 实验目的 • 了解OTL功率放大器的调试方法 • 2. 学会OTL电路主要性能指标的测试方法

  3. 实验原理 • 功率放大器主要特点 • 较高的输出功率 • 大信号工作状态 • 低阻负载 • 功放电路的基本电路是共集电极电路 • 2. 功率放大器主要指标 • 最大输出功率Pom • 转换效率η • 尽可能小的失真

  4. 实验原理 • 3. 功率放大器分类 • 按工作方式分——静态工作点的位置 按电路形式分

  5. iC iC1 QA ICQ =2 0 0  2 ωt uCE 工作状态分类——静态工作点的位置 (1) 甲类放大电路 静态工作点位置 集电极电流波形 特点 大 a. 静态功耗 b. 能量转换效率低 c. T管的导通角θ =2π

  6. 工作状态分类——静态工作点的位置 iC QA 0 uCE 静态工作点位置 (2) 乙类放大电路 集电极电流波形 iC2  = π 特点 0 π 2 π 3 π ωt a. 静态功耗 b. 能量转换效率高 c. 输出失真大 d. T管的导通角θ =π

  7. 工作状态分类——静态工作点的位置 iC QA 0 vCE (3)甲乙类放大电路 静态工作点位置 集电极电流波形 iC π < < 2π ICQ 特点 π 2π ωt 3π 0 a. 静态功耗较小 b. 能量转换效率较高 c. 输出失真较大 d. 放大管的导通角π<θ <2π

  8. i C 2π I 甲类 π 3π C t ω O i C 乙类 t ω O i C 甲乙类 I C t ω O i t ω O 实验原理 • 3. 功率放大器分类 • 按工作方式分 C 丙类

  9. iC 0 +VCC t iC1 T1 iO + + ui RL uO _ T2 iC2 _ _ VCC 乙类互补推挽功放 输出信号 交越失真 在两个管子交替工作区域出现的失真称为交越失真 电路特点： （1）晶体管T1、T2特性对称 （2）双对称电源 （3） T1、T2射极输出——共集

  10. +VCC RE iC1 T3 + T1 vI iO D1 _ + D2 RL vO T2 _ RC iC2 _ VCC 甲乙类互补推挽功放 1.利用二极管提供偏压 二极管提供偏压，使T1、T2微导通状态

  11. VCC + R1 T1 R2 T3 + + R3 RL vI vO T2 _ _ R4 _ VCC 甲乙类互补推挽功放 2. VBE扩大电路提供偏置

  12. + VCC RE T3 + T1 VC vI D1 _ + K + D2 C vO RL T2 RC _ 单电源互补对称功放OTL 静态 vI=0时 VK=VCC/2 VC=VCC/2 输出电压vO=0

  13. R2 VCC + i3 R3 R1 T1 _ D1 iB1 + A + + iB2 vI D2 _ T2 vO RL i4 R4 _ _ VCC 前置级为运放的功率放大电路

  14. 实验电路板——OTL功放

  15. 本实验电路——OTL功放

  16. OTL功率放大器 T1构成前置放大级 T2、T3互补推挽的对管 D、 RW2提供偏置 克服交越失真 静态调节RW1使a的电位VK=1/2Vcc。 动态调节RW2克服交越失真。

  17. OTL电路的主要性能指标及其测量方法 最大不失真输出功率Pom 测量方法：放大器输入1KHz的正弦信号电压，逐渐加大输入电压幅值，当用示波器观察到输出波形为临界削波时，用毫伏表测出输出电压有效值Voeff。则最大输出功率为 测量方法：在测量Voeff的同时，记下直流毫安表的读数Ieff，可算出此时电源供给的功率为

  18. OTL电路的主要性能指标及其测量方法 效率η

  19. 实验内容 1、静态工作点的调试 vi=0时，接通电源Vcc （+5V），并串入直流毫安表；用万用表检查实验箱负载是否完好RL=8Ω（喇叭），并接入负载RL=8Ω。 若管子发烫，应立即断开电源检查原因。 调节RW1，使VA=1/2VCC=2.5V

  20. 实验内容 2、动态工作的调试 保持 vi=0时，接通电源Vcc （+5V），调节RW2使VB1B2最小≈0.6V。 调整函数发生器，输出f=1KHz的正弦信号，电压有效值为10mV(交流毫伏表测量)；将此信号接入OTL功放的输入端。 用双踪示波器同时观察OTL功放的输入和输出波形，此时输出交越失真，调节RW2使交越失真恰好消失 注意：保持VA=1/2VCC=2.5V

  21. 交越失真是输入信号正负交替时,两复合管也轮流导通,在此过程中,由于两复合管存在死区电压,因此产生交越失真.交越失真是输入信号正负交替时,两复合管也轮流导通,在此过程中,由于两复合管存在死区电压,因此产生交越失真. D—地 波形 两波形叠加 两波形叠加 C—地波形 交越失真

  22. 实验内容 直流工作电压测量 • 输出级电流调整好后，测量各级静态工作点，记入表7-1 表7-1 IC2=IC3= mA VA=2.5V

  23. 实验内容 3、 最大输出功率Pom和效率η的测试 缓慢增大OTL电路的输入电压幅度，用示波器观察输出电压Vo波形，当达到最大不失真输出电压时，用交流毫伏表测出RL上的电压有效值Voeff计算Pom。 注意：保持VA=1/2VCC=2.5V 此时，读出直流毫安表的电流值ID——直流电源供给的平均电流ID。求出PV=VCC×ID和η。

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