实验8互补对称功率放大器
模拟电子技术实验问答题汇总
目录共射单管放大电路部分1.在共射单管放大电路中,如何得到静态工作点？ (1)2.在共射单管放大电路中, 如何测量输入电阻？ (2)3.在共射单管放大电路中, 如何测量输出电阻？ (2)4、单管放大电路中, 如何测量通频带？ (2)5.单管共射放大器的主要用途是什么, 具有什么特点？ (2)6、在共射单管放大电路中电位器的作用是什么？电容Ce的作用是什么？ (2)差分放大电路部分7、在差动放大器中, 画出双端输入差模信号, 单端输入差模信号时的信号输入图。
(2)8、在差动放大器中, 如何调零？ (2)9、在差动放大器中, 画出输入共模信号时的信号输入图。
(3)10、在差动放大器中, 测量单端输出电压增益时, 应如何处理数据？ (3)11、在差动放大器中, 测量双端输出电压增益时, 应如何处理数据？ (3)12.在差动放大器实验中 (3)（1）差放中双端输出和单端输出各应用于何种情形, 各有何特点？ (3)（2）差放的主要作用是什么？ (4)（3）共模抑制比的定义是什么？它描述了差放的何种能力？ (4)（4）请对差放的单端输出的传输特性曲线进行解释 (3)万用表测量与电压偏置13.若用数字万用表测得共射极电路UCE≈0或UCE≈UCC, 则表明管子分别处于什么状态？ (4)14、如果晶体管要接成一个不失真的放大器使用, 对于共射极接法的晶体管, (4)15.输入输出电阻测量 (4)负反馈放大电路部分16.在“负反馈放大电路”实验中, 怎样找出通频带中的上、下限频率？ (4)波形发生器部分17、在“波形发生器”实验中, RC桥式正弦波振荡器电路中正反馈网络的作用是什么？418、在“波形发生器”实验中, 负反馈网络的作用是什么？振荡频率的计算公式？ (4)功率放大电路部分19、在OTL功率放大电路（互补对称功率放大器）中（需配合电路图） (3)（1）C3电容的作用,该电路能否空载输出？ (5)（2）二极管D1.D2的作用 (5)（2）*三极管T2.T3的作用 (5)（3）C2电容的作用 (4)20、OTL功率放大电路(互补对称功率放大器)中, 如何得到最大不失真输出波形？ (5)21、OTL功率放大电路(互补对称功率放大器)中, 电流表如何连接（“+”、“-”各与哪里连接？） (5)放大器输入输出参数测量与现象分析22.怎样测试放大器电路输出电阻Ro？ (5)23.怎样测试放大器输入电阻Ri？624、单管放大电路中, 加大输入信号Vi时, 输出波形可能会出现哪几种失真？分别是由什么原因引起的？6模拟电子技术实验问答题汇总共射单管放大电路部分1.在共射单管放大电路中,如何得到静态工作点？答: 初调静点（空载）: 插上J3, J5, 连成单管放大电路, 由波形发生器输出频率为1kHz, 幅度为4V的正弦信号至放大器输入端, 观察输出波形为双向失真, 再降低至80mV左右,调节上偏置电位器, 使输出波形为最大不失真正弦波。
OTL功率放大器实验报告(DOC)
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。
模电课件8.3乙类双电源互补对称功率放大电路
20- 4
8.1 功 率 放 例大 电题 路分的 析一 般 问 题
例.如图，设BJT的β＝100，VBE=0.7V，VCES=0.5V，ICEO=0， 电容C对交流视为短路。输入信号vi为正弦波。(1) 计算电路 可能达到的最大不失真输出功率Pom；(2)此时Rb应调节到什 么数值？(3)此时电路的效率η＝？试与工作在乙类的互补
20- 6
8.1 功 率 放 例大 电题 路分的 析一 般 问 题
例.如图，已知VCC=12V，RL=16Ω，vi为正弦波，(1) 在BJT的
饱8.3和.2压分降析可计以忽算略不计的情况下，负载上可能得到的最大输
出功率Pom， (2)每只管子允许的管耗PCM至少应为多少？(3) 每个管子的耐压应为多大？
对称电路比较。
解.(1) v0(t)=V0+Vomsinωt，V0为直流分量， Vm为交流振幅
Rb vi C
12V RL 8Ω
v0 T
最大不失真功率：
Pom
V2 O
RL
1 RL
V0m
2
2
1 8
VCC 2
VCES 2
2
2.07
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY
8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题
模拟电子技术基础
第四十四讲
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY
20- 1
8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题
实验六_互补对称功率放大电路解读
实验十四互补对称功率放大电路学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程姓名：刘晓旭学号：2011117147一．实验目的1.了解功率放大电路的交越失真现象。
2.熟悉功率放大电路的工作原理及特点。
二．实验仪器及材料信号发生器示波器三．实验原理功率放大电路如图。
功率放大电路中的三极管具有甲类、乙类、甲乙类三种工作状态。
实际互补对称功率放大器中的三极管工作在甲乙类状态，适当的调节功率放大器中的RP电阻，就可以改变功率放大器的静态工作点，以减小功率放大器的交越失真。
本电路由两部分组成，一部分是由V1组成的共射放大电路，为甲类功率放大；一部分是互补对称功率放大电路，用D1、D2、R4，R5的R5来使V2、V3处于临界导通状态，以消除交越失真现象，为准乙类功率放大电路。
四．实验内容及步骤1.调整直流工作点，使M点电压为0.5Vcc。
2.测量最大不失真输出功率与效率。
3.改变电源电压（例如由+12V变为+6V），测量并比较输出功率和效率。
4.比较放大器在带5.1K和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。
5.根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。
五．实验结果1.连接电路图如下，调整电路使M点电压为0.5Vcc：2.当Vcc=12V时，测得各部分静态工作点的电压值如下：Vb VC VEV1 1.028V 5.363V0.248VV2 6.77V12V 6.037VV3 5.363V0V 6.013V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波测得数据如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真129.92mV129.23mV30.11mV AV18.3718.27 4.26理论计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 1.95mW Pv=0.0454W η=4.3％3.改变电源电压为6V，可测得各静态工作点的电压为：Vb VC VEV1825.36mV 3.265V74.49mV V2 4.43V6V 3.77V V3 3.265V0V 3.77V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真104.51mV94.87mV11.57mV AV14.7812.3 1.64计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 0.2mW Pv=7.86mW η=2.54％4.当电源电压为9V时可得，各静态工作点电压为：Vb VC VEV1952.99mV 3.883V178.99mVV2 5.228V9V 4.515VV3 3.883V0V 4.506V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真125.662mV124.41mV21.66mV AV17.7717.59 3.065、比较放大器在带5.1KΩ和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。
8 功率放大电路
(3) 效率
(VCC VCES ) 2 VCC 2 RL 2 RL
2
Po Po Po = = = PV Po PT Po 2 PT1
管耗PT
1 PT1 = 2π
单个管子在半个周期内的管耗
1 v (VCC vo ) o d( t ) 0 2π RL
π
• 性能指标计算：输出功率、效率 • 功率管的选择 ：PCM、ICM、V(BR)CEO • 双电源与单电源
(2) 对称：
NPN、PNP特性相同（对管） 正、负电源相等 也称为OCL功率放大电路
二、 分析计算
(1) 图解分析（求Vom）
Vommax = VCC VCES VCC
(2) 输出功率
Po = Vo I o Vom 2 V om 2 RL 2 RL Vom
2
最大不失真输出功率
T3 Re3 偏置电路 D1 D2
恒流源 负载 Re5
C4 RC8 Re10
负载
-24V
集成功率放大器 特点：工作可靠、使用方便。只需在器件外部适
当连线，即可向负载提供一定的功率。 集成功放LM384： 生产厂家：美国半导体器件公司 电路形式：OTL 输出功率：8负载上可得到5W功率 电源电压：最大为28V 14 -- 电源端（ Vcc） 3、4、5、7 -- 接地端（ GND） 10、11、12 -- 接地端（GND） 2、6 -- 输入端 （一般2脚接地） 8 -- 输出端（经500 电容接负载） 1 -- 接旁路电容（5 ） 9、13 -- 空脚（NC）
#偏置电压不易调整
VCE
R1 R2 VBE R2
VBE可认为是定值
甲乙类互补对称功率放大电路
uo
T3
RL
Ce
(3)静态Q点的稳定过程 电路中R2与T1、T2中点K 处连接起来可以起到稳定工
作点的作用。 稳定过程如下：
UK↑→ UB3↑→ UC3↓→ UK↓
(的使3稳)通其静定过基态负本工反不作馈受点把温U度Q K的稳影定响下本。继来页续,完
甲乙类互补对称功率放大电路
一二、、乙甲类乙互类补双对电称源功互的率补因等放对为效大称U电K电放源=V路大电C的电C压/2只交路，有越(因OV失此CCLC每真的)只一管半C，E极所 三、甲乙类单电源互以补在对分称析放计大算电电路路(各O量TL时) ，只需把
本继页续完
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真
二、甲乙类双电源互补对称放大电路(OCL)
三、甲乙类单电源互补对称放大电路(OTL)
1、基本电路 uc12、工作原理
T1正 偏导通
单击此进入OTL 原理演示
0
t
D
Rc3
+VCC
(2)交流工作过程和 输出电容C的作用。
ui 0
通过增加了D1D2使两只推挽管不会产生交越失真
Re3
T3 T1 NPN
+
ui=0
ui
－ Rc3
D1 + +－ D2－－ +
T2 PNP
－VCC
两管处于微导通
0 0.5 uBE /V
+VCC
在电路图中的两只二极管D1 、D2 和
三极管T3就起到了这种作用 .当ui=0时,
电路处于静态,三极管 T3 导通 ( 因为是
算
本继页续完
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真
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。
第二节-互补对称式功率放大电路资料
π
RL
4= 78.5% 与OCL一样
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第二节 互补对称式功率放大电路
（3）功率三极管的极限参数 ▼ 集电极最大允许电流ICM
Icm
VCC
UCES RL
VCC RL
Icm
VCC
/ 2 UCES RL
VCC 2 RL
ICM
VCC 2 RL
▼ 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO
3．对于OCL或OTL电路，当负载电阻 减小时，最大输出功率( 增加 ) 。 4．当功率管的饱和压降VCES增大时， 各 指 标 的 变 化 为 Pomax( 减小 ) ， ηmax( 减小 )。
ηmax =
pomax = π pVmax 4
V2 om max VCC2
28
第二节 互补对称式功率放大电路
（2）效率
当输出最大功率时，放大电路的效率等于最大输
出功率Pom与直流电源提供的功率PV之比。
PV =
VCC
×
1 π
π
0 Icmsinωtd(ωt) =
2VπCCIcm≈
2V2CC πRL
当忽略饱和管压降UCES 时，OCL乙类和甲乙类互补 对称电路的效率为
η=
Pom PV
≈
π 4= 78.5%
如果考虑三极管的饱和管压降UCES ，则OCL乙类和 甲乙类互补对称电路的效率将低于此值。
则：Vom
=
2 π VCC
0.6VCC
即VOm= 0.6VCC时PT1最大，所以每管的最大管耗为
PT1m
=
1 VCC2 π2 RL
0.2Pom
注：Pom
VCC2 2RL
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• C2和R5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。由于信号源输出 阻抗不同，输入信号源受功率放大电路的输入阻 抗影响而可能失真。为了得到尽可能大的输出功 率，晶体管一般工作在接近临界参数的状态，如 ICM，U（BR）CEO和PCM，这样工作时晶体管 极易发热，有条件的话晶体管有时还要采用散热 措施，由于三极管参数易受温度影响，在温度变 化的情况下三极管的静态工作点也跟随着变化， 这样定量分析电路时所测数据存在一定的误差， 我们用动态调节方法来调节静态工作点，受三极 管对温度的敏感性影响所测电路电流是个变化量， 我们尽量在变化缓慢时读数作为定量分析的数据 来减小误差。
VCC T1
VO iL T2 RL
-VCC
OTL互补对称功放电路
这种电路的输出通过电容C和负载RL耦合而不用 变压器，因而称为OTL电路，OTL电路是output Transformerless(无输出变压器的缩写)
+VCC T1
K + V- C
vi
C
RL vo
T2
OTL基本原理电路
四、实验原理
•
PE UCCIdc （7-3）
• 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
• 详见实验四有关部分内容
• 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。
作方式 • 交越失真 • OTL电路
功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级， 以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。
功率放大器是一种向负载提供功率的放大器， 简称功放。
信 电功 号 压率 提 放放 取 大大
电压放大器的主要任务是使负载得到不失真的 信号，它的主要指标是电压放大倍数。而功率放 大器主要考虑的是如何输出最大的不失真功率， 即如何高效率地把直流电能转化为按输入信号变 化的交流电能。功率放大器不但要向负载提供大 的信号电压，而且也要向负载提供大的信号电流。 因此，功率放大电路的形式、工作状态、分析方 法和所研究的技术指标都与电压放大电路不同。
+US
T1
C 交越失真
vi
0.5VCC
t ui
A C+ R
U
LL
T2
图7-1 交越失真
克服交越失真的措施
电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。
静态时: T1、T2两管发射结电位 R1
分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于
D1
微弱导通状态，有较小的静
态电流ICQ；
vi D2
另：静态电流在输出端被抵消， R2 故vi＝0，VO=0
晶体管的三种工作状态： iC
甲类工作状态 晶体管在输入信号 的整个周期都导通 静态IC较大，波形 好, 管耗大效率低。
甲 类
iC
乙类工作状态
晶体管只在输入信号 乙 的半个周期内导通， 类
静态IC=0，波形严重失Fra bibliotek, 管耗小效率高。
iC
甲乙类工作状态 甲 晶体管导通的时间大于 乙 半个周期，静态IC 0， 类 一般功放常采用。
图7-2 互补对称功率放大器实验电路
• 图7-1所示为互补对称低频功率放大器。其中由晶体三极 管T1组成推动级（也称前置放大级），T2、T3是一对参 数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补对称功 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。二极管D1、D2，给T2、T3提供偏压，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。由于RW1的一端接T1、T2的输出端，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。
iC
Q
●
ωt
uCE
iC
ωt
iC
Q
●
uCE
ωt 上页
Q
●
uCE
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甲类方式
• 如射极输出器
USC
ib
Rb
ui
RE
uo
射极输出器的输 出电阻低，带负载能 力强，适合于做功率 输出器。
交越失真
• 功率管的ib必须在VBE大于某一数值（即门坎电压,NPN硅管约为0.6V） 时才有显著变化。当输入信号Vi低于这个数值时，T1和T2都截至， ic1和ic2基本为零，负载R上无电流通过，出现一段死区，如图7-1所 示。这种现象称为交越失真。
实验八 互补对称功率放大器
一、实验目的
• 1、理解互补对称功率放大器的工作原理。 • 2、加深理解电路静态工作点的调整方法。 • 3、学会互补对称功率放大电路调试及主要
性能指标的测试方法。
二、实验仪器
• 1、双踪示波器 • 2、万用表 • 3、信号发生器
三、实验之前的一些名词解释
• 功率放大器 • 甲类工作方式、乙类工作方式、甲乙类工
功放的要求:
1） 输出功率足够大
2） 效率要高
3） 非线形失真要小
功率放大电路的工作方式 根据晶体管静态工作点的位置不同，放大电路可分为三种工作方式。
• ⑴甲类工作方式： • Q点设置在负载线的中点，在输入信号的整个
周期，晶体管都在工作，输出波形失真小，但静 态管子功耗大，效率低。 • ⑵乙类工作方式： • Q点在负载线的最低点，由于静态时电流为零， 无功耗，效率最高。但此时放大电路只在输入信 号的正半周工作，负半周时晶体管截止，输出波 形出现严重的失真。 • ⑶甲乙类工作方式： • Q点略高于乙类时，静态电流很小，静态消耗 约为零，效率也很高。晶体的导通时间大于半个 周期，此时输出波形仍失真严重。
主要性能指标：
• 1、最大不失真输出功率Pom
• 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 •
Pom
U
2 0
RL
Pom 100%
PE
（7-1） （7-2）
• PE—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Idc
（多测几次I取其平均值），从而求得