实验九 低频 otl 功率放大器
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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 PresentationTRANSCRIPT
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主讲教师:凌涛基础实验教学中心
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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模拟电子技术实验
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模拟电子技术实验
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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。
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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
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100%P
Pη
V
om
模拟电子技术实验
效率 η
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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
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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
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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
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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
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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 。