功率放大电路交越失真仿真实验
乙类OTL功率放大器仿真实训指导
乙类OTL功率放大器仿真实训指导1、CDIO设计目的◆设计乙类OTL功率放大器，并熟悉其设计原理，进行multisim的仿真。
◆利用555定时器设计信号发生器（方波，三角波，正弦波），并进行仿真。
◆通过设计与仿真进一步加强对有关理论的认识。
◆加深了对电路设计技巧及电子电路原理的理解。
2、CDIO设计正文2.1功率放大器的设计2.1.1功率放大器的本质功率放大器即把前级放大器的弱信号放大，然后驱动一定的负载工作，例如喇叭等。
而所谓的“乙类OTL功率放大器”即单电源供电，无输出变压器的在半个周期内导通的功率放大器。
另外所谓的“推挽放大器”即利用两只特性相同的晶体管，使它们都工作在乙类状态，其中一只晶体管在正半周工作，另一只在负半周工作，然后设法将两只管的输出波形在负载上组合到一起，得到一个完整的输出波形。
2.1.2设计分析1、乙类功率放大器原理分析电路的工作原理图如图1所示。
图1 乙类OTL互补推挽电路原理图静态时要求两管无基极电流，即I B=0，K点电位为Vcc/2，V CE1=V CC/2，V CE2= —V cc/2。
当输入电压Ui正半周时，两管基极电位同时升高，T2管发射结反偏截止，T1发射结正偏导通，io1在R L上得到正半周的输出电压v O；当输入电压Vi负半周时，两管基极电位Vb同时下降，T1发射结反偏截止，T2发射结正偏导通，i o2在R L上得到负半周的输出电压Vo，可见两管都工作在射极输出组态。
在无输入电压V i时，输出电压V o为零，两管都工作在乙类放大状态。
当一只管子导通时另一只管子截止，又称为互补推挽电路。
在讨论图1输出波形时，忽略了功放管发射结的门坎电压(对硅管约为0.6V，对锗管约为0.2V)。
实际上输入电压必须大于门坎电压时才有射极电流输出，输入电压低于门坎电压时没有射极电流输出，因此输出电压波形的正负半周交接处产生了失真，称为交越失真，如图2所示。
图2 交越失真电路图为了消除交越失真实际设计电路时采用图3电路，在图示电路中Q3为前置放大器，Q1和Q2为互补对称放大器。
放大电路失真现象研究12213010
国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：电子信息工程学院专业：电子科学与技术学生姓名：学号：任课教师：侯建军*黄亮2014 年 5 月 20 日目录实验题目：放大电路的失真研究 01 实验题目及要求 (1)2 实验目的与知识背景 (2)3 实验过程 (2)3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (2)3.2每个电路的讨论和方案比较 (9)4 总结与体会 (15)5 参考文献 (20)1 实验题目及要求（写明实验任务要求，可复制题目原文。
）1、基本部分（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。
（2）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真（顶部、底部、双向、交越失真），若达到要求，如何设计电路，并修改。
2、发挥部分（1）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失真。
（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积f T。
并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。
（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至f T的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至f T的110%，观察输出波形是否失真。
（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至f T的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20m F，观察失真的输出波形。
（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。
3、附加部分（1）设计一频率范围在20Hz～20kH语音放大器。
（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。
4、失真研究（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真？（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？（3）测量增益带宽积f T有哪些方法？（4）提高频率后若失真，属于哪类失真？（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真？（6）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真？（7）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗？（8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗？为什么？（9）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。
互补对称功率放大电路克服交越失真
互补对称功率放大电路克服交越失真随着现代通信技术的快速发展，射频功率放大器在通信系统中起着至关重要的作用。
然而，传统的单端功率放大器在处理高频信号时往往会出现交越失真的问题，这对通信系统的性能和稳定性带来了挑战。
为了克服这一问题，互补对称功率放大电路被广泛研究和应用。
互补对称功率放大电路采用了NPN晶体管和PNP晶体管相结合的方式，利用它们互补对称的特性可以有效地抑制交越失真，提高功率放大器的线性度和稳定性。
针对这一主题，本文将着重介绍互补对称功率放大电路克服交越失真的原理和优势，并结合具体的实验数据和案例进行探讨，旨在全面深入地了解互补对称功率放大电路的工作原理和实际应用。
1. 互补对称功率放大电路的原理互补对称功率放大电路是利用NPN晶体管和PNP晶体管的互补对称特性，将它们灵活地组合在一起，以实现正半周和负半周信号的放大。
在这种电路结构中，NPN晶体管和PNP晶体管分别承担正负信号的放大任务，可以实现信号的互补放大和恢复，从而有效地抑制了交越失真。
2. 互补对称功率放大电路的优势互补对称功率放大电路相比传统的单端功率放大器具有诸多优势：1) 有效抑制了交越失真。
由于互补对称功率放大电路采用了NPN和PNP晶体管的互补对称结构，可以在一定程度上抵消NPN和PNP晶体管的非线性特性，从而有效地抑制了交越失真的发生，提高了功率放大器的线性度和稳定性。
2) 提高了整体的效率。
由于互补对称功率放大电路能够实现信号的互补放大和恢复，可以提高功率放大器的整体效率，减少功率损耗，提高系统的能效比。
3) 扩展了功率放大器的应用范围。
互补对称功率放大电路不仅可以用于射频功率放大器，还可以应用于音频功率放大器以及其他需要高稳定性和线性度的放大器中，具有较广泛的应用前景。
3. 实验数据和案例分析为了验证互补对称功率放大电路的性能优势，我们进行了一系列的实验和案例分析。
通过对比传统的单端功率放大器和互补对称功率放大电路在不同频率和功率下的输出波形和失真程度，我们发现了以下几点：1) 在高频信号下，互补对称功率放大电路能够有效地抑制交越失真，输出波形更为清晰，失真程度更低。
互补对称功率放大电路消除交越失真 -回复
互补对称功率放大电路消除交越失真-回复中括号内的内容为主题，写一篇1500-2000字文章，一步一步回答: 互补对称功率放大电路（Complementary Symmetry Power Amplifier, CSP）是一种常用的功率放大器设计方案，能够有效地消除交叉失真（Cross-over Distortion），提供高质量的音频放大效果。
本文将一步一步地介绍互补对称功率放大电路的原理和设计步骤，以及它是如何消除交叉失真的。
【第一步：互补对称功率放大电路的原理】互补对称功率放大电路的原理基于NPN型晶体管和PNP型晶体管的互补驱动。
它使用两个互补驱动晶体管，一个用于放大输入信号的正半周，另一个用于放大输入信号的负半周，从而实现高效的功率放大。
互补对称功率放大电路通常由三个主要部分组成：输入级别（input stage）、驱动级别（driver stage）和输出级别（output stage）。
输入级别负责将音频信号转换为电流。
通常采用差动放大器电路，以保证输入信号的高准确度和低失真度。
输入级别的输出信号进入驱动级别。
驱动级别用于增强输入级别的信号，并将其传递给输出级别。
驱动级别通常由多级放大器组成，以提供足够的放大和驱动能力。
它的输出信号进入输出级别。
输出级别负责将驱动级别的高电压、高电流信号转换为音频输出信号。
输出级别通常采用互补对称结构，其中NPN型和PNP型晶体管交替工作。
这种结构使得输出级别能够提供高电压放大和高电流驱动能力。
【第二步：交叉失真的产生和性质】交叉失真是由于互补对称功率放大电路在NPN型晶体管和PNP型晶体管之间的开关转换时，存在的瞬态过程造成的。
在信号切换时，由于晶体管的开关失真，导致输出电流在两个晶体管之间短暂地消失，从而在音频信号的过渡区域产生交叉失真。
交叉失真主要表现为输入信号的零点附近出现的非线性失真。
它会导致音频信号的畸变和谐波失真，降低音频设备的音质。
【第三步：如何消除交叉失真】互补对称功率放大电路可以通过一些设计和优化来有效地消除交叉失真。
功率放大器调试与仿真.doc
功率放大电路调试及仿真耿忠宇( 河北北方学院理学院物理系 06级本科 20061040232)摘要：功率放大器简称功放。
是一种能量转换的电路，其主要任务是输出大的信号功率，其输入、输出电压和电流都较大，消耗能量多，信号容易失真，输出信号的功率大。
本文通过对功率放大器进行调试并用仿真软件仿真其实际效果，根据实验和仿真数据仔细分析电路，了解功放几种特殊状态下，电路集电极电流，输出功率，效率的具体数值。
从而从根本上理解功率放大器的基本原理。
为以后研究功率放大器打下基础。
关键词：功率放大器；仿真；失真；最大不失真功率Power amplifier circuit testing and simulationGengzhongyu(Hebei NorthUniversity College Department Of Physics, 06 1 Classes 20061040232)Abstract: Power amplifier (PA) is an energy conversion circuit. Its main task is to output large-signal power. Because of its larger input and output voltage, current and energy depletion, it is easy to have distortion of signal and large power output signal.In this article, based on the debugging of power amplifier simulation software and simulation with the actual results, more experimental, simulation data and analysis of the circuit, we know the specific values about some special state amplifier, the circuit collector current, output power under several special condition of PA. So the author has made a fundamental understanding the basic principles of power amplifier. And it is also lay the foundation to study PA in the future.Key words：Power Amplifier；Emulation；Distortion；Maximum power without distortion目录引言 (1)1. 功率放大器概述 (2)1.1功率放大器的基本要求 (2)1.2功率放大器的分类 (3)1.3放大电路的主要特点 (4)2. 功率放大器的理论分析 (5)3. 功率放大器的调试及仿真 (8)3.1功率放大器的调试 (8)3.2功率放大器的仿真 (10)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)引言功率放大器简称功放。
EDA 功率放大 电子电路仿真实验报告
功率放大电路班级姓名序号学号软件PSpice A_D 8.0一、实验目的1.观察乙类互补对称功放电路输出波形，学习克服输出中交约失真的方法。
2.探究自举电容的作用二、实验内容（一）、乙类互补对称功放电路1、启动软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：2、设置瞬态仿真，在probe窗口中可以观察到输入输出波形如下图所示。
在下图中幅值大的曲线表示输入波形，幅值小的曲线表示输出波形。
观察可知当输入波形过零点时，输出波形发生交越失真。
3、设置直流扫描分析，并仿真，显然由电压传输特性曲线可知,电压从－1V到1V这之间的一段发生了交越失真。
（二）甲乙类互补对称功放电路为了可服交越失真，将电路图作如下图所示的修改。
即在三级晶体管的基极之间串联上两个二极管,使晶体管在静态时处于微导通状态,以此来去除交越失真.1、电路图2、对电路进行瞬态仿真观察器输出输入波形如下图所示:其中，幅值大的曲线表示输入波形，幅值小的曲线表示输出波形。
由上图可知，通过对电路图的修改，我们可以克服交越失真对电路的影响,输出波形与输入波形基本一致,无明显失真3、设置直流分析观察电压传输特性如下可知最大输出电压为－4.7344V及＋4.666V。
4、输出功率瞬态波形利用平均输出功率P=(Vom*Vom)/(2Rl)设置瞬态仿真，观察功率，用游标测的最大瞬时功率后可得平均输出功率Po＝0.533W。
5、输入输出电压和输出功率的波形：（三）带自举的单电源互补功放电路1、在电路中添加自举电容,电路图如下2.1、若电路中去掉自举电容C3,则R5下端电压瞬态波形如下:由图可知,R5下端电压受到了V1(Vcc)的限制,最大值不会超过12V,实际最大值仅有11.812V2.2、电路中输入输出瞬态波形如下,由图可知,无自举电容时,输出电压小于理论值Vcc/2 很多,当输入为5V时输出仅有3V,且点很容易出现饱和失真.3.1、添加自举电容C3后, R5下端电压瞬态波形如下:由图可知, R5下端电压不再受V1限制,可以超过v1(12v),3.2、添加自举电容后输入输出电压瞬态波形如下.由图可知,添加自举电容后,输出电压十分接近输入电压,幅值接近理论值.且无失真.4、观察输出功率的瞬态波形图中,上半部分为信号源的输入功率,下办部分为输出功率.由图可知,信号源输入功率在5mW左右,而经过放大器后,输出功率为220mW左右.放大了四十多倍.可见功率放大电路对功率的放大作用.三、实验心得通过此次实验，了解了仿真软件的用法，比如电路中电源和个元器件的参数的含义和设置；观察波形时，对直流、交流、静态和瞬态的参数设置等。
放大电路失真现象及改善失真的研究报告
b)
c)双向失真
双向失真那么是由于输入信号过大，在信号正半周造成饱和失真，负半周造成截止失真，因此称为双向失真。
d)交越失真
这是一种比拟特殊的失真，它是由于输入电压较低时，因三极管截止而产生的失真。这种失真通常出现在通过零值处，如图2.7。交越失真出现在乙类放大电路中，如图2.8，这个电路由两个相互对称的PNP和NPN管组成，先分析这个电路的工作原理，当处于正半周期工作时，T1导通，T2截止，其工作等效电路如图2.8〔a〕，当处于负半周期工作时，T1截止，T2导通，其工作等效电路如图2.8〔b〕，但是由于没有直流偏置，管子的 必须在| |大于某一个数值〔即门坎电压，硅管约为0.7V，锗管约为0.2V〕时才有显著变化。当输入信号 低于这个数值时，T1和T2都截止， 和 根本为零，负载 上无电流通过，出现一段死区,输出波形对输入波形来说存在失真，也就是在过零值处出现的交越失真。
模拟电子技术研讨论文
放大电路失真现象及改善失真的研究
学院：电子信息工程学院
专业：通信工程
组长：南海蛟
组员：达川宇涵
指导教师：颖
一、引言3
二、放大电路失真类型3
2.1线性失真3
2.1.1幅度失真4
2.1.2相位失真4
2.1.3改善线性失真的方法4
2.2非线性失真6
2.2.1饱和失真6
2.2.2截止失真6
2.Байду номын сангаас.3双向失真7
2.2.4交越失真7
2.2.5谐波失真8
2.2.6互调失真8
2.2.7不对称失真8
2.2.8瞬态互调失真9
2.2.9改善非线性失真的方法9
2.3负反响对失真现象的影响11
功率放大器实验报告（终）
功率放⼤器实验报告（终）南昌⼤学实验报告学⽣姓名：王晟尧学号： 6102215054 专业班级：通信152班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验⽇期：实验成绩：⾳频功率放⼤电路设计⼀、设计任务设计⼀⼩功率⾳频放⼤电路并进⾏仿真。
⼆、设计要求已知条件：电源9±V 或12±V ；输⼊⾳频电压峰值为5mV ；8Ω/0.5W 扬声器；集成运算放⼤器（TL084）；三极管（9012、9013）；⼆极管（IN4148）；电阻、电容若⼲基本性能指标：P o ≥200mW （输出信号基本不失真）；负载阻抗R L ＝8Ω；截⽌频率f L ＝300Hz ，f H ＝3400Hz扩展性能指标：P o ≥1W （功率管⾃选）三、设计⽅案⾳频功率放⼤电路基本组成框图如下：⾳频功放组成框图由于话筒的输出信号⼀般只有5mV 左右，通过话⾳放⼤器不失真地放⼤声⾳信号，其输⼊阻抗应远⼤于话筒的输出阻抗；滤波器⽤来滤除语⾳频带以外的⼲扰信号；功率放⼤器在输出信号失真尽可能⼩的前提下，给负载R L （扬声器）提供⼀定的输出功率。
应根据设计要求，合理分配各级电路的增益，功率计算应采⽤有效值。
基于运放TL084构建话⾳放⼤器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。
功率放⼤器可采⽤使⽤最⼴泛的OTL （Output Transformerless ）功率放⼤电路和OCL （Output Capacitorless ）功率放⼤电路，两者均采⽤甲⼄类互补对称电路，这种功放电路在具有较⾼效率的同时，⼜兼顾交越失真⼩，输出波形好，在实际电路中得到了⼴泛的应⽤。
对于负载来说，OTL 电路和OCL 电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利⽤射极跟随器的优点——低输出阻抗，提⾼了功放电路的带负载能⼒，这也正是输出级所必需的。
由于射极跟随器的电压增益接近且⼩于1，所以，在OTL电路和OCL电路的输⼊端必须设有推动级，且为甲类⼯作状态，要求其能够送出完整的输出电压；⼜因为射极跟随器的电流增益很⼤，所以，它的功率增益也很⼤，这就同时要求推动级能够送出⼀定的电流。
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功率放大电路交越失真仿真实验
时间5月7日
实验目的：
1)学会用仿真来分析电路，了解电路的工作原理及特性；
2)进一步学习功率放大电路以及在功率放大电路中如何消除
交越失真。
实验器材：
1)有Multisim仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)利用三极管对微弱的电信号的放大和控制作用；
2)利用二极管提供基极偏置，增大功放的V be，以消除输出功
放的交越失真。
实验步骤：
1)根据以下图所示的电路，连接好仿真电路；检查无误后进
行电路仿真，观察观察未产生交越失真的波形如图<a>所示。
2)将以上电路图略该，撤销二极管的基极偏置电路，如下图
所示，然后进行仿真，观察产生交越失真的波形图如图<b>所示。
3)两次仿真的波形图如下，将两次仿真的波形对比如下图所
示：
实验结论（结果）：
由以上仿真结果可知，与理论分析基本符合，利用二极管提供的基极偏置电路可以消除交越失真。