实验三低频OTL功率放大器

发布时间：2024-10-30

3实验三低频OTL功率放大器

一、实验目的

1、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、实验设备与器件

1、＋5V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器

4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、直流毫安表 7、频率计二、实验原理

图16－1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16－1 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，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电

2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

8RL

求得实际的Pom O。

RL 2、效率η

Pom

100% PE —直流电源供给的平均功率 PE

理想情况下，ηmax ＝ 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。

三、实验内容

在整个测试过程中，电路不应有自激现象。

图5－1 OTL 功率放大器实验电路

1、静态工作点的测试

按图5－1 连接实验电路，将输入信号旋钮旋至零（ui=0），直流电源进线中串入万用表直流毫安档，电位器 RW2置最小值（即顺时针调到底），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

调节电位器RW1 ，用直流电压档测量A 点电位，使UA

UCC=2.5V。 2

2) 调整输出级静态电流及测试各级静态工作点

调整输出级静态电流的方法之一是动态调试法。先使RW2＝0（即顺时针调到底），在输入端接入f＝1KHz的正弦信号ui，使ui≈10mV，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。

输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表5－1。表5－1 IC2＝IC3＝ mA UA＝2.5V

注意：① 在调整RW2 时，一是要注意旋转方向，不要调得过大，更不能开

路，以免损坏输出管

② 输出管静态电流调好，如无特殊情况，不得随意旋动 RW2的位置。 2、测量最大输出功率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，用电压交流档测出负载RL上的电压U0max = ，用万用表测量RL，

U20max则POm ＝ W。

3、测量效率η

当输出电压为最大不失真输出时，用电流直流档读出Vcc输出的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流IdC＝mA，由此可近似求得 PE＝UCCIdc＝ W，再根据上面测得的P0m，即可求出

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。