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一、设计目的
1、进一步理解OTL功率放大器的工作原理
资料Word
电路的调试及主要性能指标的测试方法2、学会OTL二、设计思路功率放大器的作用是给负载提供一定的输出功率,当负载一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,且效率尽可能高。
必须线路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,由于OTL为了获得足够大的输出功率驱动负载工采取有效措施抑制零点漂移。
功率放大器因此性能好的OTL作,故需要有足够高的电压放大倍数。
应有输入级、推动及和输出级等部分组成。
三、设计原理
如下图所示OTL功率放大器。
其中由晶体三极管T组成推动级1(也称前置放大级),T、T是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极32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,因此具有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。
T管工作于甲类状态,它的集电极电流I由电位器R进行W1C11调节。
I的一部分流经电位器R及二极管D,给T、T提供偏压。
调3W22C1节R,可以使T、T得到合适的静态电流而工作于甲乙类状态,以克32W2服交越失真。
静态时要求输出端中点A的电位U=1/2U,可以通过调CCA节R来实现,又由于R的一端接在A点,因此在电路中引入交、直W1W1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U时,经T放大、倒相后同时作用于T、21i资料Word
,,有电流通过负载RT管导通(T管截止)T的基极,U的负半周使L323i,则已充好电T截止)的正半周,T导通(同时向电容C充电,在U20i3上就得到R起着电源的作用,通过负载R放电,这样在的电容器CL0L完整的正弦波。
构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到RC和2打的动态范围。
四、OTL电路的主要性能指标
1.最大不失真输出功率Pom2/8R,在实验中可通过测量,P=UR两端的电压有效理想情况下LomLCC2/R。
P=U来求得实际的值,LOMO2.效率=P/P*100%(PE-直流电源供给的平均功率)EOM理想情况下,功率Max=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I,从而求得P=UCI,负载上的交流功率已用上述方法求出,dcEdcC因而也就可以计算实际效率了。
频率响应3.输入灵敏度4.之值。
输入信号U输入灵敏度是指输出最大不失真功率时i五、实验设备与器件直流电源1、+5V函数发生器2、
交流毫伏表,直流电压表,直流毫安表3、
IN4007,晶体二极管、NPN、4晶体三极管PNP扬声器、电阻器、电容器若干四、实验内容8Ω5、六、实验内容
1.测量Pom输入端接f=1KHz的正弦信号u,输出端用示波器观察输出电压u0i波形。
逐渐增大u,使输出电压达到最大不失真输出,用交流毫伏表i测出负载R上的电压有效值U,即可求出P=u·
u/RLom0L002.测量η
当输出电压为最大不失真输出时,读出直流毫安表中的电流值,此电流即为直流电源供给的平均电流I(有一定误差),由此可近似dC求得P=UI,再根据上面测得的P,即可求出。
η=P/PI
om0mdcECC资料Word
.
.输入灵敏度测试3根据输入U之值。
输入信号输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,i即可。
P时的输入电压值U=灵敏度的定义,只要测出输出功率Pi00m4.频率响应的测试在测试时,为保证电路的安全,应在较低电压下进行,通常取输为恒定Ui入信号为输入灵敏度的50%。
在整个测试过程中,应保持值,且输出波形不得失真。
.研究自举电路的作用5/U。
AP=P时的电压增益=U1)测量有自举电路,且iOVOMAXOM。
用示波器观的AP,再测量开路,2)半CR短路(无自举)P=VO2OMAX)两种情况下的输出电压波形,并将以上两项测量结果进行)1、2察比较,分析研究自举电路的作用。
6、噪声电压的测试,观察输出噪声波形,并用交流毫伏表(u测量时将输入端短路=0)i<15mV,即满足要求。
,本电路若测量输出电压,即为噪声电压UNUN
、试听7输入信号改为录音机输出,输出端接试听音箱及示波器。
开机试听,并观察语言和音乐信号的输出波形。
七、总结与体会让我了解了设计电路功率放大器的设计与制作,OTL通过这次对资料Word
的程序,也让我了解了关于OTL功率放大器的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为在实际接线中有着各种各样的条件制约。
但也有些电路在仿真中无法成功,而在实际中因为芯片本身的特性而成功的。
所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。
在为期两周的课程设计中我深深的感觉到自己专业知识的匮乏,对一些工作感到无从下手,茫然不知所措,这时才真正领悟到学无止境的含义,千里之行,始于足下。
这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
这次课程设计终于顺利完成了,虽然在设计中遇到了很多问题,但是都被我们一一克服。
同时,这次课程设计中让我深有体会的是,我明白了理论知识和实践不能混为一谈,要想具备纯熟的动手技能,理论知识是必不可少的,反过来,具备了理论知识并不等价于你就能顺理成章,独立的完成一次课题设计。
所以说,平时对专业理论知识不可以死记硬背,要学以致用,在牢固的理论知识的基础上,提高自己实践动手分析问题,解决问题的能力。
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