OTL 电路的主要性能指标
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,来求得实际的。 2、 效率η
PE —直流电源供给的平均功率 理想情况下,η
max
= 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。 3、 频率响应
详见实验二有关部分内容 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。 三、实验设备与器件
1、 +5V直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表 3、 双踪示波器 7、 频率计 4、 交流毫伏表
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,电路不应有自激现象。 1、 静态工作点的测试
按图7-1 连接实验电路,将输入信号旋钮旋至零(ui=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,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
36 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T2、T3管的IC2=IC3=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。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使RW2=0,在输入端接入f=1KHz的正弦信号ui。逐渐加大输入信号的幅值,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。
输出极电流调好以后,测量各级静态工作点,记入表7-1。
表7-1 IC2=IC3= mA UA=2.5V UB(V) UC(V) UE(V) 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、 最大输出功率P0m 和效率η的测试 1) 测量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,用交流毫伏表测出负载RL上的电压U0m ,则
。
37 T1 T2 T3 2) 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IdC(有一定误差),由此可近似求得 PE=UCCIdc,再根据上面测得的P0m,即可求出。
3、输入灵敏度测试
根据输入灵敏度的定义,只要测出输出功率P0=P0m 时的输入电压值Ui即可。 4、 频率响应的测试
测试方法同实验二。记入表7-2。 表7-2 Ui= mV f(Hz) U0(V) AV fL f0 fH 1000 在测试时,为保证电路的安全,应在较低电压下进行,通常取输入信号为输入灵敏度的50%。在整个测试过程中,应保持Ui为恒定值,且输出波形不得失真。
5、研究自举电路的作用
1)测量有自举电路,且P0=P0max 时的电压增益 2)将C2开路,R 短路(无自举),再测量P0=P0max 的AV。
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,分析研究自举电路的作用。 6、噪声电压的测试
测量时将输入端短路(ui=0) ,观察输出噪声波形,并用交流毫伏表测量输出电压,即为噪声电压UN,本电路若UN<15mV,即满足要求。 7、试听
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。 五、实验总结
38 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。 2、 分析自举电路的作用。
3、 讨论实验中发生的问题及解决办法。 六、预习要求
1、 复习有关OTL 工作原理部分内容。
2、 为什么引入自举电路能够扩大输出电压的动态范围? 3、 交越失真产生的原因是什么?怎样克服交越失真? 4、 电路中电位器RW2如果开路或短路,对电路工作有何影响? 5、 为了不损坏输出管,调试中应注意什么问题? 6、 如电路有自激现象,应如何消除?
实验八 RC正弦波振荡器
一、实验目的
1、 进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件 2、 学会测量、调试振荡器 二、实验原理
从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号。
1、 RC移相振荡器
电路型式如图8-1所示,选择R>>Ri。
图8-1 RC移相振荡器原理图
振荡频率
起振条件 放大器A的电压放大倍数||>29
电路特点 简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般
39 用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围 几赫~数十千赫。 2、 RC串并联网络(文氏桥)振荡器 电路型式如图8-2所示。 振荡频率 起振条件 ||>3
电路特点 可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良
好的振荡波形。
图8-2 RC串并联网络振荡器原理图
3、 双T选频网络振荡器
电路型式如图8-3所示。
图8-3 双T选频网络振荡器原理图
振荡频率 起振条件 ||>1
电路特点 选频特性好,调频困难,适于产生单一频率的振荡。 注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。 三、实验设备与器件
1、 +12V 直流电源 2、 函数信号发生器 3、 双踪示波器 4、 频率计
5、 直流电压表 6、 3DG12×2 或 9013×2 电阻、电容、电位器等 四、实验内容
1、 RC串并联选频网络振荡器
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