电子技术实验报告实 验 名 称：OTL功率放大器安装和调试系 别：班 号：实验者姓名：学 号：实 验 日 期：实验报告完成日期：目录一、实验目的3二、实验原理3三、实验仪器5四、实验内容51.按照本实验要求达到的目标，完成图1实验电路中有关的设计和计算；52.安装OTL放大器：53.静态工作点的调试：54.测量OTL功率放大器的指标：65.试听：7五、仿真7六、实验小结9一、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。图1 OTL功率放大器前置放大级为甲类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：IC10.30.1mA1VVCEQ11/3EC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（35）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：PO=18EC2RLK (式中：K为电源电压利用系数)当K1时，输出功率最大，为：POMAX18EC2RL考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K0.650.7。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AVOF1，所以中频段电压增益为：AV1F=R12+R6R6本实验要求达到如下技术指标：1.不失真输出功率PO500mV2.电压增益AV37dB(70倍)3.非线性失真D104.三分贝上限频率fH20kHz5.三分贝下限频率fL100Hz三、实验仪器1.示波器 1台2.函数信号发生器 1台3.直流稳压电源 1台4.数字万用表 1台5.交流毫伏表 1台四、实验内容1.按照本实验要求达到的目标，完成图1实验电路中有关的设计和计算；2.安装OTL放大器：按图1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。3.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1；若IA大于20mA，则应切断电源，检查电路故障原因，并排除之。实验测得IA8.400mA，符合要求。（2）调整R2使BG1静态工作点达到设计值（IC10.31mA），VC1=36V。（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。OTL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。旋转电位器R1逐步增大输出信号幅度，在波形刚失真时，测出最大输出电压Vo。由Po=Vo由：Po=Vo2/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BG1BG2BG3BG4基级电压VB（V）0.98950.90584.9443.881发射极电压VE（V）0.36770.21834.3864.386集电极电压VC（V）4.9453.8838.999-0.004计算VBE（V）0.62180.68750.558-0.505（2）电压增益：调节R1使输出功率为500mW（对应于RL为8时，输出电压VO2V），测量这时BG1的基极输入电压Vi，由AV=VO/Vi求得电压增益。ViVOAV0.0246V2.225V90.447（3）频率特性：测量在f=2kHz，PO=500mW时的输出电压VO值。在保持输入信号幅度不变的前提下（函数信号发生器输出幅度不变，RL位置不变）降低信号频率直到OTL功率放大器输出电压幅度下降3分贝（即为0.707VO），这时的信号频率即为该放大器的下限频率。在保持输入信号幅度不变的前提下升高信号频率，直到OTL功率放大器的输出幅度下降3分贝（即为0.707VO），这时的信号频率即为该放大器的上限频率。VOf上限f下限2.349V137kHz210Hz5.试听：在调整测试完毕后，将大小合适的音乐信号送OTL功率放大器的输入端，试听该功率放大器音质的好坏。五、仿真1.静态工作点的调试（1）IA=9.008mA（2）静态工作点晶体管各级电压BG1BG2BG3BG4基级电压VB996mV892mV4.93V3.85V发射极电压VE379mV217mV4.30V4.30V集电极电压VC4.85V3.85V9.00V0V计算VBE617mV675mV0.63V-0.45V2.电压增益ViVOAV50.373mV1.811V36六、实验小结通过这次的实验，我懂得了如何在板上焊接电路。亲自动手实践后的感觉和理论地学习很不同，当终于能放出声音后，内心充满了自豪感。并且这次实验也是对平常理论知识的一次动手实践，加深了我对电路的理解，使这些知识由理论化成实践。在实验时，一定要注意观察示波器，保证电路处于正常放大状态，电路输出波形不能失真。