6低频功率放大器实验报告1

实验报告

姓名： 学号：

日期： 成绩 ：

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 二、实验原理

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（也称前置放大级），T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽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

图7－1 OTL 功率放大器实验电路

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由电位器RW1进行调节。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得到合适的静态电流而工作于甲、

1

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UCC，可以

2通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入交、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），则已充好电的电容器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P0m

1U2CC

理想情况下，Pom，在实验中可通过测量RL 两端的电压有效值，来

8RLU2

求得实际的PomO。

RL

2、 效率η

η

Pom

100% PE —直流电源供给的平均功率 PE

max

理想情况下，η ＝ 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

详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 4、 交流毫伏表

8、 晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶体二极管 IN4007 8Ω扬声器、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、 静态工作点的测试

按图7－1 连接实验电路，将输入信号旋钮旋至零（ui=0）电源进线中串入直流毫安表，电位器 RW2置最小值，RW1 置中间位置。接通＋5V 电源，观察毫安表指示，同时用手触摸输出级管子，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，或输出管性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。

1) 调节输出端中点电位UA

1

调节电位器RW1 ，用直流电压表测量A 点电位，使UAUCC。

2

2) 调整输出极静态电流及测试各级静态工作点

调节RW2 ，使T2、T3管的IC2＝IC3＝5～10mA。 从减小交越失真角度而言，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末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去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：没有饱和和截止失真），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 ，此时直流毫安表读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。

输出极电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表7－1。

表7－1 IC2＝IC3＝ mA UA＝2.5V

2、 最大输出功率P0m 和效率η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u0波形。 逐渐增大ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表测出负载RL

上的电压U0m ，则

U20m

POm。

RL 2) 测量η

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IdC（有一定误差），由此可近似求得 PE＝UCCIdc，再根据上面测得的P0m，即可求出η

3、输入灵敏度测试

根据输入灵敏度的定义，只要测出输出功率P0＝P0m 时的输入电压值Ui即可。 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＝32 mV

POm

。 PE

五、实验总结

1、 整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P0m、效率η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。

自举电路不仅增大了功放级的动态范围，而且增大了功放推动级的负载 电阻，从而增大了推动级的电压放大倍数，同时又增大了推动级的动态范围。,它可以在电源电压较低的情况下工作,满足逆程电压的需要,减少管上热损耗,使电源利用率提高10%左右.

3、 讨论实验中发生的问题及解决办法。

在本次实验中,实验仪器的不足给我们在实验中带来不便,比如在测量电流时没有合适的电流表是我们没有办法正常测量出所要求侧的电流.再一个就是在实验中要做到在整

个测试过程中，电路不应有自激现象,在调节过程中是有一点点误差的,有一些管子性能本身就不怎么好会产生无可避免自激. 由于毫安表是串在电源进线中， 因此测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末级的静态电流。但实际上要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去IC1之值,因此在这些测量中都会造成误差.在调节最大不是真电压时往往因为观察误差也会造成实验误差.

实验报告

姓名： 学号：

日期： 成绩 ：

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 二、实验原理

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（也称前置放大级），T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽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

图7－1 OTL 功率放大器实验电路

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由电位器RW1进行调节。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得到合适的静态电流而工作于甲、

1

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UCC，可以

2通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入交、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），则已充好电的电容器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P0m

1U2CC

理想情况下，Pom，在实验中可通过测量RL 两端的电压有效值，来

8RLU2

求得实际的PomO。

RL

2、 效率η

η

Pom

100% PE —直流电源供给的平均功率 PE

max

理想情况下，η ＝ 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

详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 4、 交流毫伏表

8、 晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶体二极管 IN4007 8Ω扬声器、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、 静态工作点的测试

按图7－1 连接实验电路，将输入信号旋钮旋至零（ui=0）电源进线中串入直流毫安表，电位器 RW2置最小值，RW1 置中间位置。接通＋5V 电源，观察毫安表指示，同时用手触摸输出级管子，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，或输出管性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。

1) 调节输出端中点电位UA

1

调节电位器RW1 ，用直流电压表测量A 点电位，使UAUCC。

2

2) 调整输出极静态电流及测试各级静态工作点

调节RW2 ，使T2、T3管的IC2＝IC3＝5～10mA。 从减小交越失真角度而言，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末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去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：没有饱和和截止失真），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 ，此时直流毫安表读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。

输出极电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表7－1。

表7－1 IC2＝IC3＝ mA UA＝2.5V

2、 最大输出功率P0m 和效率η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u0波形。 逐渐增大ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表测出负载RL

上的电压U0m ，则

U20m

POm。

RL 2) 测量η

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IdC（有一定误差），由此可近似求得 PE＝UCCIdc，再根据上面测得的P0m，即可求出η

3、输入灵敏度测试

根据输入灵敏度的定义，只要测出输出功率P0＝P0m 时的输入电压值Ui即可。 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＝32 mV

POm

。 PE

五、实验总结

1、 整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P0m、效率η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。

自举电路不仅增大了功放级的动态范围，而且增大了功放推动级的负载 电阻，从而增大了推动级的电压放大倍数，同时又增大了推动级的动态范围。,它可以在电源电压较低的情况下工作,满足逆程电压的需要,减少管上热损耗,使电源利用率提高10%左右.

3、 讨论实验中发生的问题及解决办法。

在本次实验中,实验仪器的不足给我们在实验中带来不便,比如在测量电流时没有合适的电流表是我们没有办法正常测量出所要求侧的电流.再一个就是在实验中要做到在整

个测试过程中，电路不应有自激现象,在调节过程中是有一点点误差的,有一些管子性能本身就不怎么好会产生无可避免自激. 由于毫安表是串在电源进线中， 因此测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末级的静态电流。但实际上要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去IC1之值,因此在这些测量中都会造成误差.在调节最大不是真电压时往往因为观察误差也会造成实验误差.