一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1、 進(jìn)一步理解OTL功率放大器的工作原理

2、 學(xué)會(huì)OTL電路的調(diào)試及主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法

二、實(shí)驗(yàn)原理

圖7－1所示為OTL 低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動(dòng)級(jí)（也稱前置放大級(jí)），T 2 、T3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。由于每一個(gè)管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級(jí)。

T1管工作于甲類狀態(tài)，它的集電極電流IC1由電位器RW1進(jìn)行調(diào)節(jié)。IC1 的一部分流經(jīng)電位器RW2及二極管D， 給T 2 、T3提供偏壓。調(diào)節(jié)R W2 ，可以使T 2 、T3得到合適的靜態(tài)電流而工作于甲、乙類狀態(tài)，以克服交越失真。

靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位，可以通過(guò)調(diào)節(jié)RW1來(lái)實(shí)現(xiàn)，又由于RW1的一端接在A點(diǎn)，因此在電路中引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時(shí)也改善了非線性失真。

當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)ui時(shí)，經(jīng)T1放大、倒相后同時(shí)作用于T 2 、T3的基極，ui的正半周使T2管導(dǎo)通（T3管截止），有電流通過(guò)負(fù)載R L ，同時(shí)向電容C0充電，在ui的負(fù)半周，T3導(dǎo)通（T2截止），則已充好電的電容器C0起著電源的作用，通過(guò)負(fù)載RL放電，這樣在RL上就得到完整的正弦波。

C2和R 構(gòu)成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動(dòng)態(tài)范圍。

OTL 電路的主要性能指標(biāo)：

1、 最大不失真輸出功率P0m

理想情況下，

在實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)測(cè)量RL 兩端的電壓有效值，來(lái)求得實(shí)際值。

2、 效率η

P ~E ~ —直流電源供給的平均功率。

理想情況下，ηmax ＝ 78.5％ 。在實(shí)驗(yàn)中，可測(cè)量電源供給的平均電流IdC ，從而求得P E ＝U CC ·I dC ，負(fù)載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計(jì)算實(shí)際效率了。

3、 輸入靈敏度

輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí)，輸入信號(hào)Ui之值。

4、 頻率響應(yīng)

詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)二有關(guān)部分內(nèi)容，測(cè)量OTL功率放大器的上限頻率和下限頻率及頻率響應(yīng)特性。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件

1、 ＋5V直流電源

2、 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

3、 雙蹤示波器

4、 交流毫伏表

5、 直流電壓表

6、 直流毫安表

7、 頻率計(jì)

8、 晶體三極管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013)

3CG12 (9012) 晶體二極管 IN4007

8Ω揚(yáng)聲器、電阻器、電容器若干

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，電路不應(yīng)有自激現(xiàn)象。

1、 靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試

按圖7－1 連接實(shí)驗(yàn)電路，將輸入信號(hào)旋鈕旋至零（u i =0）電源進(jìn)線中串入直流毫安表，電位器 RW2置最小值，RW1 置中間位置。接通＋5V 電源，觀察毫安表指示，同時(shí)用手觸摸輸出級(jí)管子，若電流過(guò)大，或管子溫升顯著，應(yīng)立即斷開(kāi)電源檢查原因（如RW2 開(kāi)路，電路自激，或輸出管性能不好等）。如無(wú)異?，F(xiàn)象，可開(kāi)始調(diào)試。

1)調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位UA

調(diào)節(jié)電位器RW1 ，用直流電壓表測(cè)量A 點(diǎn)電位，使

2)調(diào)整輸出極靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)

調(diào)節(jié)RW2 ，使T 2 、T3管的I C2 ＝I C3 ＝5～10mA。從減小交越失真角度而言，應(yīng)適當(dāng)加大輸出極靜態(tài)電流，但該電流過(guò)大，會(huì)使效率降低，所以一般以5～10mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進(jìn)線中， 因此測(cè)得的是整個(gè)放大器的電流，但一般T1的集電極電流IC1 較小，從而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。如要準(zhǔn)確得到末級(jí)靜態(tài)電流，則可從總電流中減去IC1之值。

實(shí)驗(yàn)步驟- 調(diào)節(jié) RW1 至中間位置，RW2 順時(shí)針調(diào)至最低，接通電源。

實(shí)驗(yàn)步驟- 調(diào)節(jié) Rw1 ，用直流電壓表測(cè)量 A 點(diǎn)電位，使

實(shí)驗(yàn)步驟- 調(diào)節(jié)Rw2 ，使 T2、T3管的 Ic2＝Ic3＝5～10mA。

實(shí)驗(yàn)步驟- 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Ub1

實(shí)驗(yàn)步驟 -測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Uc1、Ub3

實(shí)驗(yàn)步驟- 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Ue1

實(shí)驗(yàn)步驟- 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Ub2

實(shí)驗(yàn)步驟- 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Uc2

實(shí)驗(yàn)步驟 -測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Ue2、Ue3

實(shí)驗(yàn)步驟- 測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)Uc3

表7-1 數(shù)據(jù)示例

三級(jí)放大電路均處于放大狀態(tài)。

注意：

① 在調(diào)整 RW2 時(shí)，一是要注意旋轉(zhuǎn)方向，不要調(diào)得過(guò)大，更不能開(kāi)路，以 免損壞輸出管

② 輸出管靜態(tài)電流調(diào)好，如無(wú)特殊情況，不得隨意旋動(dòng) RW2的位置。

2、最大不失真輸出功率 Pom

輸入端接 f＝1KHz 的正弦信號(hào) ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓 uo波形。逐漸增大 ui，使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出，用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載 RL上的 電壓 Uom ，則

實(shí)驗(yàn)步驟- 信號(hào)源輸入信號(hào)f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器監(jiān)視uo波形，毫伏表測(cè)量uo有效值。

實(shí)驗(yàn)步驟 -調(diào)信號(hào)源輸入信號(hào)ui幅值，使uo最大且不失真。

實(shí)驗(yàn)步驟 -用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載 RL上的電壓 Uom，接負(fù)載為8?揚(yáng)聲器，會(huì)發(fā)出聲響。

由計(jì)算可得輸出功率 Pom。

3、 效率η

由計(jì)算可得效率η。

4、輸入靈敏度

輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí)，輸入信號(hào) Ui之值，（即Po=Pom時(shí)）ui=35mVpp。

5、頻率響應(yīng)

實(shí)驗(yàn)方法同實(shí)驗(yàn)二（負(fù)反饋--通頻帶），記錄波形及其頻率參數(shù)參數(shù)如表7-2所示。

實(shí)驗(yàn)步驟- 信號(hào)源輸入信號(hào)f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器監(jiān)視uo波形，交流毫伏表測(cè)量uo

實(shí)驗(yàn)步驟- 調(diào)低信號(hào)源頻率，交流毫伏表測(cè)量uo，使uo為中頻時(shí)的0.707倍，示波器觀測(cè)輸出電壓uo波形及頻率，觀察頻率特性。

實(shí)驗(yàn)步驟 -調(diào)高信號(hào)源頻率，交流毫伏表測(cè)量uo，使uo為中頻時(shí)的0.707倍，示波器觀測(cè)輸出電壓uo波形及頻率，觀察頻率特性。

6 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容-選做

研究自舉電路的作用：

C2和 R 構(gòu)成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動(dòng)態(tài)范圍。

用示波器觀察 1)、2)兩種情況下的輸出電壓波形，并將以上兩項(xiàng)測(cè)量結(jié)果 進(jìn)行比較，分析研究自舉電路的作用。