1、93第十 2 周 OTL 功率放大器图 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、T 3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 1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。I C1 的一部分流经电位器RW2及二极管 D， 给 T2、T 3提供偏压。调节 RW2，可以使 T2、T 3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
2、以通过调节 RW1来实现，又由于 RW1的一端接在 A 点，因CAU1此在电路中引入交、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。图 1 OTL 功率放大器实验电路当输入正弦交流信号 ui时，经 T1放大、倒相后同时作用于 T2、T 3的基极，ui的负半周使 T2管导通（T 3管截止） ，有电流通过负载 RL，同时向电容 C0充电，在 ui的正半周，T 3导通（T 2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。94C 2和 R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。OTL
3、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，L2ComRU81来求得实际的 。L2OomP2、 效率 PE 直流电源供给的平均功率10% Eom理想情况下， max 78.5 。在实验中，可测量电源供给的平均电流IdC ，从而求得 PEU CCIdC，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
4、、 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 IN40078 扬声器、电阻器、电容器若干95四、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 161 连接实验电路，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，R W1 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调
5、节电位器 RW1 ，用直流电压表测量 A 点电位，使 。CAU212) 调整输出极静态电流及测试各级静态工作点调节 RW2 ，使 T2、T 3管的 IC2I C3510mA。 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
6、 RW20，在输入端接入 f1KHz 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 ui0 ，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 510mA 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 161。表 161 I C2I C35.971mA U A2.52V96T1 T2 T3UB(V) 0.825 1.778 3.225UC(V) 1.778 0 5UE(V) 0.150 2.52 2.52注意： 在调整 RW
7、2 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 输出管静态电流调好，如无特殊情况，不得随意旋动 R W2的位置。2、 最大输出功率 P0m 和效率 的测试1) 测量 Pom输入端接 f1KHz 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 。2) 测量 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
8、 可 近 似 求 得 PE UCCIdc，再根据上面测得的 P0m，即可求出 。EOmP 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 P0P 0m 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 162。L0m2ORUP97表 162 U i mV fL f0 fHf(Hz) 1000U0(V)AV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 P0P 0max 时的电压增益 i0mVUA2)将 C2开路，R 短路（
9、无自举） ，再测量 P0P 0max 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(u i0) ，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 UN15mV，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 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。98六、
10、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？9011 NPN 30V 30mA 400mW 150MHz 放大倍数 20-80 9012 PNP 50V 500mA 600mW 低频管 放大倍数 30-90 9013 NPN 20V 625mA 500mW 低频管 放大倍数 40-110 9014 NPN 45V 100mA 450mW 150MHz 放大倍数 20-90 8050 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz 放大倍数 30-100 8550 PNP 40V 1500mA 1000mW 200MHz 放大倍数 40-14096
