OTL功率放大器的工作原理及调试方法

一、实验目的

1、 进一步理解OTL功率放大器的工作原理

2、 学会OTL威廉希尔官方网站 的调试及主要性能指标的测试方法

二、实验原理

图7－1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），T 2 、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功放威廉希尔官方网站 。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，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T 2 、T3提供偏压。调节R W2 ，可以使T 2 、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，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在威廉希尔官方网站 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T 2 、T3的基极，ui的正半周使T2管导通（T3管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C0充电，在ui的负半周，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 构成自举威廉希尔官方网站 ，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。

OTL 威廉希尔官方网站 的主要性能指标：

1、 最大不失真输出功率P0m

理想情况下，

在实验中可通过测量RL 两端的电压有效值，来求得实际值。

2、 效率η

P ~E ~ —直流电源供给的平均功率。

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P E ＝U CC ·I dC ，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。

3、 输入灵敏度

输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Ui之值。

4、 频率响应

详见实验二有关部分内容，测量OTL功率放大器的上限频率和下限频率及频率响应特性。

三、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

8、 晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013)

3CG12 (9012) 晶体二极管 IN4007

8Ω扬声器、电阻器、电容器若干

四、实验内容

在整个测试过程中，威廉希尔官方网站 不应有自激现象。

1、 静态工作点的测试

按图7－1 连接实验威廉希尔官方网站 ，将输入信号旋钮旋至零（u i =0）电源进线中串入直流毫安表，电位器 RW2置最小值，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，威廉希尔官方网站 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 ，用直流电压表测量A 点电位，使

2)调整输出极静态电流及测试各级静态工作点

调节RW2 ，使T 2 、T3管的I C2 ＝I C3 ＝5～10mA。从减小交越失真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使效率降低，所以一般以5～10mA左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中， 因此测得的是整个放大器的电流，但一般T1的集电极电流IC1 较小，从而可以把测得的总电流近似当作末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去IC1之值。

实验步骤- 调节 RW1 至中间位置，RW2 顺时针调至最低，接通电源。

实验步骤- 调节 Rw1 ，用直流电压表测量 A 点电位，使

实验步骤- 调节Rw2 ，使 T2、T3管的 Ic2＝Ic3＝5～10mA。

实验步骤- 测量静态工作点Ub1

实验步骤 -测量静态工作点Uc1、Ub3

实验步骤- 测量静态工作点Ue1

实验步骤- 测量静态工作点Ub2

实验步骤- 测量静态工作点Uc2

实验步骤 -测量静态工作点Ue2、Ue3

实验步骤- 测量静态工作点Uc3

表7-1 数据示例

三级放大威廉希尔官方网站 均处于放大状态。

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、最大不失真输出功率 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 uo波形。逐渐增大 ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表测出负载 RL上的 电压 Uom ，则

实验步骤- 信号源输入信号f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器监视uo波形，毫伏表测量uo有效值。

实验步骤 -调信号源输入信号ui幅值，使uo最大且不失真。

实验步骤 -用交流毫伏表测出负载 RL上的电压 Uom，接负载为8Ω扬声器，会发出声响。

由计算可得输出功率 Pom。

3、 效率η

由计算可得效率η。

4、输入灵敏度

输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号 Ui之值，（即Po=Pom时）ui=35mVpp。

5、频率响应

实验方法同实验二（负反馈--通频带），记录波形及其频率参数参数如表7-2所示。

实验步骤- 信号源输入信号f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器监视uo波形，交流毫伏表测量uo

实验步骤- 调低信号源频率，交流毫伏表测量uo，使uo为中频时的0.707倍，示波器观测输出电压uo波形及频率，观察频率特性。

实验步骤 -调高信号源频率，交流毫伏表测量uo，使uo为中频时的0.707倍，示波器观测输出电压uo波形及频率，观察频率特性。

6 实验内容-选做

研究自举威廉希尔官方网站 的作用：

C2和 R 构成自举威廉希尔官方网站 ，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。

用示波器观察 1)、2)两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果 进行比较，分析研究自举威廉希尔官方网站 的作用。