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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. . - PowerPoint PPT Presentation
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主讲教师:凌涛基础实验教学中心
模拟电子技术实验
1.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
实验目的
模拟电子技术实验
1.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
实验原理
模拟电子技术实验
3. 功率放大器分类 按工作方式分——静态工作点的
位置
实验原理
甲类 乙类 甲乙类 丙类
按电路形式分双电源互补对称功率放大器
OCLOutput Capacitor Less
单电源互补对称功率放大器
OTLOutput Transformer Less
桥式功率放大器BTL
Bridge-Tied-load
模拟电子技术实验工作状态分类——静态工作点的位置
(1) 甲类放大电路
b. 能量转换效率低
特点
c. T 管的导通角 θ =2π
静态工作点位置
iC1
ICQ
ωt
=2 0 2
集电极电流波形
大 a. 静态功耗
CQCEQC V IP uCE
iC
0
QA
模拟电子技术实验
(2) 乙类放大电路
b. 能量转换效率高c. 输出失真大
特点
d. T 管的导通角 θ =π
ωt
iC2
π 2 π
= π
03 π
集电极电流波形
a. 静态功耗 0 CQCEQC IVPuCE
iC
0QA
静态工作点位置
工作状态分类——静态工作点的位置
模拟电子技术实验
(3) 甲乙类放大电路
a. 静态功耗较小
b. 能量转换效率较高c. 输出失真较大
特点
d. 放大管的导通角 π<θ <2π
ωt
iC
π 2π0 3π
ICQ
π < < 2π
集电极电流波形
vCE
iC
0
QA
工作状态分类——静态工作点的位置
静态工作点位置
模拟电子技术实验
3. 功率放大器分类 按工作
方式分
实验原理
O ωt
iC
2ππ 3π
IC 甲类
O ωt
iC
乙类
O ωt
iC
甲乙类IC
O ωt
iC
丙类
模拟电子技术实验
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
乙类互补推挽功放
RL
T1
ui
+
_
+VCC
_
iC1
iC2
iO
T2
VCC
uO
+
_
0t
iC 交越失真输出信号
在两个管子交替工作区域出现的失真称为交越失真
模拟电子技术实验 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
D1
RL
T1vI
+
_
+VCC
_
iC1
iC2
iO
T2
T3
D2
vO
+
_
RE
RC
VCC
模拟电子技术实验
2. VBE 扩大电路提供偏置
RL
T1
vI
+
_
+ VCC
_
T2
vO
+
_
T3
R1
R2
R3
R4
VCC
)1(3
2BE3B1B2 R
RVV
甲乙类互补推挽功放
模拟电子技术实验
静态 vI=0
时VK=VCC/2
VC=VCC/2
输出电压 vO=0
D1
RL
T1vI
+
_
+ VCC
T2
T3
D2
vO
+
_
RE
RC
C
+K
VC
单电源互补对称功放OTL
模拟电子技术实验前置级为运放的功率放大电路
AD1
RL
T1
vI
+
_
+ VCC
_
iB1
iB2
T2
D2
vO
+
_
R3
R4
+
_
R2
R1
i4
i3
VCC
模拟电子技术实验
模拟电子技术实验
模拟电子技术实验OTL 功率放大器
T1 构成前置放大级
T2 、 T3 互补推挽的对管
静态调节 RW1 使 a 的电位 VK=1/2Vcc 。
D 、 RW2 提供偏置 克服交越失真
动态调节 RW2 克服交越失真。
模拟电子技术实验
最大不失真输出功率 Pom
L
2CC
om 8R
VP
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
L
2oeff
om R
VP
ccom VV2
1
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
DCCV IVP
100%P
Pη
V
om
模拟电子技术实验
效率 η
模拟电子技术实验
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 。
实验内容
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
模拟电子技术实验
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 。
实验内容
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
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 .
模拟电子技术实验
C—地波形D—地 波形 两波形叠加 两波形叠加
交越失真
输出级电流调整好后,测量各级静态工作点,记入表 7-1
模拟电子技术实验
T1 T2 T3
VB(V)
VC(V)
VE(V)
表 7-1 IC2=IC3= mA VA=2.5V
实验内容
L
2oeff
om R
VP
100%P
Pη
V
om
模拟电子技术实验
3 、 最大输出功率 Pom 和效率 η 的测试
实验内容
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 。