厦门大学电子技术实验十三OTL功率放大安装和调试..doc

实 验 报 告 实 验 名 称：实验十三 OTL功率放大安装和调试 系别： 班号： 实验组别： 实 验 者 姓 名： 学 号： 实 验 日 期： 实验报告完成日期： 指导教师意见： 目录 二、实验原理 3 三、实验仪器 5 四、实验内容及数据 5 1、设计电路： 5 2、 安装OTL放大器： 6 3、 静态工作点的调试： 6 4、测量OTL功率放大器的指标： 6 5、试听 11 五、 误差分析 11 六、 实验总结 11 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 。 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： 当K≈1时，输出功率最大，为POMAX ≈E2C/8RL 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： AV ≈1/F=(R12+R6)/R6 本实验要求达到如下技术指标： 不失真输出功率PO ≥500mV 电压增益AV ≥37dB 非线性失真D≤10％ 三分贝上限频率fH ≥20kHz 三分贝下限频率fL ≤100Hz 三、实验仪器 示波器1台 函数信号发生器1台 直流稳压电源1台 数字万用表1台 交流毫伏表1台 四、实验内容及数据 1、设计电路： 按照本实验要求达到的目标，完成图一实验电路中有关的设计和计算； 仿真电路： 安装OTL放大器： 按图一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 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，测量值填入表一；若IA大于20mA，则应切断电源，检查电路故障原因，并排除之。 （2）调整R2使BG1=静态工作点达到设计值，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。 OTG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。旋转音量电位器R1逐步增大输出信号幅度，在波形刚出现失真时，测出最大输出电压Vo。由：Po=V02/RL得最大不失真输出功率。 表1 OTL各级静态工作点 晶体管各级电压 BG1 BG2 BG3 BG4 基极电压VB(V) 1.002 0.908 4.683 3.590 发射极电压VE(V) 0.392 0.238 4.127 4.129 集电极电压VC(V) 4.799 3586 9.010 0.006 计算VBE(V) 0.610 0.670 0.556 -0.539 仿真值： BG1 BG2 BG3 BG4 （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求的电压增益。 VO Vi AV 1.987V 0.0288V 69.0 仿真： （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