OTL功率放大器实验报告(DOC)
OTL功率放大器
OTL 功率放大器一、 实验目的（一）了解OTL 功率放大器静态工作点的调试方法 （二）掌握功放电路性能指标的测试方法 （三）观察自举电容的作用二、知识要点（一） 最大不失真输出功率P 0m理想情况下，LCCom R U =P 281，在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值，来求得实际的LOom R U =P 2。
（二） 效率η%P P η=Eom 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I dC ，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。
（三） 频率响应主要研究放大器的幅率特性，为此，可采用前面测A U 的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。
此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。
（四） 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U i 之值。
三、实验电路原理图图10—1 OTL 功率放大器多级放大器的最后一级一般带有一定负载，如扬声器、继电器等，这就需要放大器输出有一定的功率。
这种以输出功率为主要目的的放大电路称为功率放大器。
功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合（OTL 耦合）、直接耦合（OCL 电路）和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大，较笨重。
所以目前发展趋势倾向于采用OTL 或OCL 功放电路。
图10—1为实用OTL 电路。
图中1T 、3T 是用NPN 和PNP 管组成输出级。
1w R 是反馈电阻，静态时调节1w R 使B 点电位为C E /2，由于负反馈的作用使A 点电位稳定在这个数值上，此时自举电容2C 上的电压将充电到接近C E /2，1T 通过1w R 取得直流偏置，其静态工作点电流1C I 流经2w R 所形成压降2RW V ≈0.2V 作为2T 和3T 的偏置，使其输出极工作在甲乙类。
实验七企频功率放大器——OTL功率放大器
实验七 低频功率放大器 ——OTL 功率放大器[实验目的]1．学习用分立元器件组装OTL 功率放大器。
2．掌握放大器基本性能指标的测试方法。
3．了解自举电路对改善OTL 互补对称功率放大器性能所起作用。
[实验仪器及元器件]THM-2型模拟电路实验箱，XD2低频信号发生器， 500型万用表，XJ4318型双踪示波器， DF2173B 交流电压表，三极管（S8050、S8550各1只，3DG6D ×1只），二极管（IN4148×1只）电阻（色环电阻若干），电容器（电解：470μF ×2只；10μF ×1只，47μF ×1只），信号线（电缆），各种导线。
[预习要求]1．复习互补对称功率放大器的工作原理。
2．在理想情况下，计算实验电路的最大输出功率P om 、管耗P T 、直流电源供给的功率P V 和效率η。
[实验原理与参考电路] 1．电路工作原理图3-16为OTL 低频功率放大器，其中，由晶体管Q 1组成推动级（也称前置放大级），Q 2和Q 3是一对电参数完全对称而极性相反的对管，它们组成互推挽OTL 功放电路。
由于每一个管子均接成射极输出器的形式，因此，具有输出电阻低、带负载能力强等优点，极适合作功率输出级。
Q 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R P2进行调整。
I C1的一部分流经电位器R P2及二极管D ，给Q 2和Q 3提供偏压。
调节R P2，可以使Q 2和Q 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 的电位是电源电压的一半，可以通过调节R P1来实现。
由于R P1的一端接在A 点，因此在电路中引入了交、直流电压并联负反馈，一图3-16 ） V o方面能够自动稳定放大器的静态工作点，另一方面也改善了电路的非线性失真。
当输入正弦交流信号⋅i V 时，经Q 1放大、倒相后同时作用于Q 2和Q 3的基极。
电子技术实验报告—实验13OTL功率放大器安装和调试
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 (5)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； (5)2. 安装OTL放大器： (5)3. 静态工作点的调试： (5)4. 测量OTL功率放大器的指标： (6)5.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I C1可取小一些以减少噪音，一般取：I C1≈0.3~0.1mA1V＜V CEQ1≤1/3E C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：I C2≥（3~5）I B3MAX式中：I B3MAX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R L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：P O=18E C2R LK(式中：K为电源电压利用系数)当K≈1时，输出功率最大，为：P OMAX≈18E C2 R L考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K≈0.65~0.7。
模拟电路OTL功率放大器课程设计报告
模拟电路OTL功率放大器课程设计报告一、实验目的实验要求：1.了解OTL功放结构、功能及其工作原理；2.熟悉OTL功放的设计方案，采用PSpice仿真软件对OTL功放进行仿真，分析OTL放大电路的特性及其模型；3.回顾支路电路中N型三极管及P型三极管在放大电路中的应用；4.学习分析OTL给定电路输入下的输入阻抗、输出阻抗、增益及模拟调节比的特性；5.学习分析抗干扰能力及抗杂讯能力的指标；6.设计OTL功放，分析工作性能，运用本实验所学的功能及技术分析性能参数的特征。
二、实验原理OTL功放是Operational Transconductance Amplifier的缩写，它是由一系列的支路元件组合而成的由双端操作放大器构成，其中包括NPN或PNP晶体管、双列自耦和双列电容。
OTL输出可以连接石英晶振延时装置、变压器、电子变压器或实际工作电压电流源作为输出电路，用以控制输出功率的大小。
OTL的工作原理是由于晶体管的双端操作实现的，当输入电压变化时，晶体管的内在电流也会改变，从而影响输出电流。
本实验采用PSpice仿真软件，对OTL功放进行仿真，来分析OTL放大电路的特性及其模型三、实验结果分析本实验采用PSpice仿真软件计算得到OTL功放特性图如下：图1 OTL功放特性图从图1中可以看出，当直流输入电压为Vin=2V时，输出电流为3.7mA，当输入电压为Vin=2.2V时，输出电流为4.307mA。
当Vin在2V-2.2V之间时，输出电流呈现出正性的电流改变趋势，也即正增益。
此外，根据图1，随着直流输入电压的增大，输出线性增益的增大，而放大器的输出电流值也在增大，这说明OTL功放能够有效放大信号。
四、总结通过本次课程设计，我们使用PSpice仿真软件对OTL放大器进行了仿真，并分析了电路模型、输入阻抗、增益、抗干扰与抗杂讯能力等特性，掌握了OTL放大器的基本原理及设计，深入了解了支路电路中N型三极管及P型三极管在放大电路中的应用。
OTL功率放大器实验报告
湖北师范学院计算机科学与技术学院实验报告课程：电子技术基础（模拟部分）姓名：学号：专业：班级：1204时间：2013 年12月15日七．OTL功率放大电路一、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电路的调试及主要性能指标的测试方法。
图7－1 OTL功率放大器实验电路二、试验原理图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，T2,T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽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。
T1管工作于甲类状态，它的集电极电流I c1的一部分流经电位器R W2及二极管D，给T2.T3提供偏压。
调节R W2，可以使T2.T3得到适合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U A=1/2U CC，可以通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A点，因此在电路中引入脚.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U i时,经T1放大.倒相后同时作用于T2.T3的基极,U i的负半周使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U i的正半周,T3导通(T2截止),则已充好的电容器C0起着电源的作用,通过负载R L放电,这样在R L上就得到完整的正弦波.C2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电路的主要性能指标1.最大不失真输出功率P om理想情况下,P om=U CC2/8R L,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的P OM=U O2/R L。
2.效率=P OM/P E 100% P E－直流电源供给的平均功率理想情况下,功率M ax=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I dc,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。
otl功率放大器实验报告(共8篇)
otl功率放大器实验报告(共8篇)
1. OTL功率放大器实验报告：该报告概述了OTL功率放大器的工作原理、设计及其实验流程。
此外，它还应用直流、交流仿真模型来评估OTL功率放大器的性能。
2. OTL功率放大器实验数据分析：这一报告主要研究OTL功率放大器在不同工作条件下的输出特性，并对实验数据进行分析。
3. OTL功率放大器实验结果分析：这一报告分析了OTL功率放大器的增益、电压和功率的响应特性，以及实验结果与理论模型的差异。
4. OTL功率放大器实验数据处理：这一报告研究了OTL功率放大器的输入和输出参数，以及实验中所使用的数据处理方法。
5. OTL功率放大器实验结果对比：本报告将OTL功率放大器的实验结果与理论模型进行比较，分析其优劣，并提出改进方案。
6. OTL功率放大器实验可靠性分析：该报告通过对OTL功率放大器实验结果的分析，考察其可靠性，并提出改进方案。
7. OTL功率放大器实验参数优化：本报告根据实验结果，优化OTL功率放大器的参数，以提高其性能。
OTL功率放大电路实验报告
OTL功率放大电路实验报告课程名称：电子技术应用设计（1）主讲教师：第5 组姓名：学号：专业：一实验目的：焊接一个可以供音箱使用的音频功率放大电路，同事了解音频功率放大电路的基本结构和工作原理，进一步加深对模电中所学知识的掌握，并通过对单元电路的分析，了解电路系统设计的组合方法。
二实验电路原理分析实验电路元器件清单该电路采用互补对称结构减小了交越失真，并且采用差分输入方式抑制了共模信号的输入，提高了输入信号的质量。
电路分为差分输入级、中间放大级、互补输出级。
电路中C1部分采用了电容耦合,这样前级的输入信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端了.差分输入级由Q1、Q8、R3、R13及R4组成,R3和R13分别是Q8和Q1的偏置电阻,R4的作用是抑制零漂, R2为基极提供了有效地偏置, Q3的作用是激励放大,对前级输出的信号进行再次的放大,提高增益.两个二极管为Q9和Q4提供了较稳定的电压,适量管在静态时微导通,有效地消除了交越失真; R11是Q4的偏执电阻,给Q4提供一个导通的条件,R7和R9的作用是减小了对Q6和Q7的穿透电流增加了Q6和Q7的击穿电压, 同时Q4、Q6、Q7和Q9组成了准互补放大形式, R10和C4是为模匹配而加的,做为输出级驱动的扬声器,它本身是由线圈组成的,具有感性成分,而电容又具有容性成分,这样就可以达到最大输出的模匹配,是放大达到了最大.做为R2和C5它们构成了交流电压负反馈.能有效的减小非线性失真.电容C3和C5为防止自激而加的补偿电容。
三焊接首先尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。
某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。
带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。
最好加线间地线，以免发生反馈藕合。
OTL功率放大器
实验四OTL功率放大器一、实验目的1、学习0TL功率放大器的工作点的调试方法；2、学会功放电路输出功率、效率的测试方法3、观察自举电路在OTL电路中的作用。
二、双踪示波器；交流毫伏表；万用电表。
三实验原理1、工作原理图7-1 OTL功率放大电路大原理图如图7-1所示，图中Q2、Q3工作于乙类放大状态，组成功率放大级；Q1组成推动级，工作于甲类放大状态，其作用是为功率放大级提供足够的信号电压。
在功率放大级中，采用了一对参数对称的PNP和NPN型管互补连接。
由于两管的导电极性相反，当推动级输送正弦交流信号时，在一个周期内两管轮流导通，而在负载R L上却能得到完整的正弦信号。
为了保证输出极上、下对称，应调整E点静态电位为V/2，由于R L的数值一般较小，在C2较大的情况下，C2两端的电压在信号的CC整个周期内几乎不变，为。
这样Q2、Q3组成的放大电路相当于两个轮流工作的分别由电源供电的射极输出器。
其放大器的输出功率为7-1 电源提供的功率为7-2 放大器的效率为7-3 四实验电路及实验内容1 实验电路如图8-2。
图7-2 OTL功放实验电路该电路在图8-1电路的基础上作了以下改进。
①引入R W2为Q2、Q3提提供供微小的直流偏置，以消除交越失真。
②采用自举电路以增大输出幅度图7-2电路中的C 3和R 1组成自举电路，其原理如下：静态时，V B = V CC -I CI R 1，而V E = V CC / 2，因此，电容C 3充电到两端电压V C =V B - V CC / 2= V CC / 2- V R ≈ V CC / 2。
由于C 容量大，在交充信号周其内，C 上的压降几乎不变。
当Q 2饱和导通时，，由于C 上直流电压的“抬举”作用，B 点电位被抬举至V B = V C +V E = 3V CC / 2，这时，相当于B 点用了一个3V CC / 2的电源供电，保证有足够的基极电流来推动Q 2、Q 3，使其充分导通，以便得到最大峰值输出电压V om ≈V CC / 2，这种利用R 、C 将B 点电位自动提高的电路称为自举电路。
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课程设计
课程名称模拟电子技术
题目名称功率放大器
专业班级12网络工程本2
学生姓名郭能
学号***********
指导教师孙艳孙长伟
二○一三年十二月二十三日
目录
引言 (2)
一、设计任务与要求 (2)
1.1 设计任务 (2)
1.2 设计要求 (2)
二、方案设计 (3)
三、总原理图及元器件清单 (4)
四、电路仿真与调试 (6)
五、性能测试与分析 (7)
六、总结 (8)
七、参考文献 (8)
OTL功率放大器
引言：OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。
但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。
1：设计任务与要求
1.1设计任务：
1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。
4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，增强实际动手能力。
1.2 设计要求：
1.设计时要综合考虑实用，经济并满足性能指标的要求，合理选用元器件。
2.广泛查阅相关的资料，不懂的地方积极向老师同学请教，讨论。
认真独立的完成课题的设计。
3.按时完成课程设计并提交设计报告。
2：方案设计
要求设计一个由二极管，三极管，电容，电阻等元件组合而成的OTL音频功
率放大器。
其中，二极管T1构成前置放大级，对输入信号进行倒相放大，二极管T2，T3的参数一致，互补对称，且均为共集电极接法，保证了输出电阻低，负载能力强的优点，作用是对输入的信号进行功率放大。
在明确了电路接线的基础上，在电路板上进行仿真模拟，并按照课本上相关的知识对该功放的主要参数计算。
电路在12V的直流电压下工作，在负载为8Ω的情况下保证了P≥2W，失真度γ≤3%，电路中还引入了交直流电压并联负反馈（由原理图中Rw1的一端接在A点引起）从而稳定了放大器的静态工作点，也改善了非线性失真。
电容C1 C2为电源滤波电容，用以防止电源引线太长时造成的放大器的低频自激现象发生。
在元件的选取方面，由于互补对称的两个三极管工作在共集电极的状态下，其电压增益接近且略小于1，功率增益主要靠它的电流增益来保证，所以电流放大系数β的选择很重要，一般要求要选的β值大一些，这样会使的两互补对称管的配对性好一些，功率增益提高一些，失真度减少一些。
其中由晶体三极管T1组成推动级（也称前置放大级），T2、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。
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T2、T3提供偏压。
调节RW2，可以使T2、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的电位等于Ucc的一半，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入交、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。
当输入正弦交流信号ui时，经T1放大、倒相后同时作用于T2、T3的基极，ui的负半周使T2管导通（T3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，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。
3：OTL放大器的总原理图
OTL音频放大器
器件清单
其他实验及测试设备
+12V直流电源直流电压表直流毫安表函数信号发生器
双踪示波器交流毫伏表频率计
4：电路仿真与测试
5：性能测试与分析
5.1波形测试
1测试直流稳压电源示波器波形：
观察示波器的波形可知到该电源是否在工作范围内。
2测试OTL音频功率放大器的输出波形
按总原理图接好电路，在交流信号输入端用信号发生器接入1KHz 10mV的电压源，用示波器观察RL两端的波形，并和输入的波形进行对比，观察波形有没有失真，输入信号是否确实被不失真放大了。
5.2主要参数的测试与计算
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上的电压有效值U0，即可求出Pom=u0·u0 /RL
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。
η=Pom/PI
3．输入灵敏度测试
输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Ui之值。
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。
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。
六：总结与体会
通过这次对OTL音频功率放大器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于OTL音频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。
在为期一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。
七：参考文献
《模拟电子技术》（第三版）高等教育出版社胡宴如主编
谭海曙.模拟电子技术实验教程.北京大学出版社,2008。