中職電子技術(shù)一體化教程項目十一教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件(中職）電子技術(shù)一體化教程項目十一教學(xué)課件項目十一 甲乙類推挽功率放大器1233任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析任務(wù)二 甲乙類功率放大器的制作任務(wù)三 功率放大器的調(diào)試與故障排除返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析【學(xué)習(xí)目標】 了解低頻功率放大器的分類。 了解甲乙類放大器的特點。 了解甲乙類功率推挽放大器的構(gòu)成。 學(xué)習(xí)甲乙類功率推挽放大器的工作原理。 了解關(guān)鍵元件的作用。【低頻功率放大器的概念】一、低頻在功率放大器中我們所說的低頻是指音頻。 音頻是指人能夠聽到的聲音頻率, 它的頻率范圍為 。下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析二、低頻功率放大器低頻功率放大器

2、也稱為音頻放大器, 是將音頻信號放大的電路。 與低頻放大器電路在本質(zhì)上沒有什么區(qū)別, 所不同的是功率放大電路工作在大信號輸入狀態(tài), 而低頻放大器電路工作在小信號輸入狀態(tài), 功率放大器要求輸出足夠大的功率, 即在三極管允許的集電極損耗和非線性失真范圍內(nèi), 能得到盡可能大的輸出電壓和電流?！镜皖l功率放大器的分類】一、按三極管工作點設(shè)置分類按功率放大器的靜態(tài)工作點設(shè)置不同可分為甲類、乙類和甲乙類等。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展, 功率放大器也在不斷地改進, 目前還有丙類、丁類幾種類型。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析.甲類低頻功率放大器甲類低頻功率放大器的靜態(tài)工作點設(shè)置在放大區(qū)中間, 這

3、種電路的優(yōu)點是輸入信號的整個周期內(nèi)三極管都處在放大狀態(tài), 輸出信號失真小; 缺點是三極管有較大的靜態(tài)電流, 管耗大, 電路能量轉(zhuǎn)換效率低, 效率最大為。.乙類低頻功率放大器為了提高功率放大器的效率, 滿足大功率輸出的需要, 常采用讓三極管工作在乙類狀態(tài)。 乙類低頻功率放大器的工作點設(shè)置在截止區(qū), 在輸入信號的整個周期內(nèi), 三極管只工作半個周期, 另半個周期處于截止狀態(tài)。 上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析為避免失真, 乙類低頻功率放大器都采用兩管推挽電路, 分別放大正、負半周的信號, 然后組成完整的波形輸出。 乙類低頻功率放大器的優(yōu)點是管耗小, 電路能量轉(zhuǎn)換效率高, 效率最大

4、為.; 缺點是存在交越失真。. 甲乙類低頻功率放大器為了減小交越失真, 往往將推挽功率放大器的靜態(tài)工作點設(shè)置在乙類和甲類之間, 使功率放大器靜態(tài)時處在剛剛進入放大狀態(tài), 這種既克服了甲類低頻功率放大器管耗大、效率低的缺點, 又解決了乙類低頻功率放大器存在交越失真缺點的電路稱為甲乙類低頻功率放大器。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析二、按照輸出連接方式分類推挽放大器中由于輸出端與負載(揚聲器) 的連接方式不同分為變壓器輸出放大器、 放大器、 放大器等幾種。變壓器輸出是指放大器輸出端通過變壓器的耦合將信號輸出到揚聲器; 放大器是指無變壓器耦合, 用電容耦合的方式將信號輸出到揚聲器

5、; 放大器是指無電容直接將信號輸出到揚聲器中的方式。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析【甲乙類功率推挽放大器基本工作原理】一、甲乙類功率推挽放大器電路的特點甲乙類功率放大器的電氣原理圖如圖 所示, 是 型功率放大器, 采用互補對稱推挽輸出電路, 具有重量輕、體積小、頻率響應(yīng)特性好、非線性失真小、效率高等優(yōu)點, 是一種較理想的低頻功率放大電路。二、功率放大器的構(gòu)成功率放大器電路主要由電壓激勵放大電路、功率放大輸出級電路、負載(揚聲器) 等組成, 方框圖見圖。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析.激勵放大電路如圖 所示, 由三極管 和接成分壓式電流負反饋偏置電路組

6、成, 它給功率放大輸出級提供足夠的電壓推動信號。在電路中, 電位器和電阻 構(gòu)成上下偏置電路,穩(wěn)定 的工作狀態(tài), 是激勵放大電路中負反饋電阻, 是交流信號的旁路電容, 減少由于有 的存在引起的放大信號衰減, 電位器調(diào)節(jié) 放大管 電流。 在這個電路中, 偏置電阻的供電是由后級推挽放大器的 點即中點電壓提供的, 目的是穩(wěn)定后級推挽放大電路的中點電壓, 這是一個負反饋電路, 如果中點電壓偏高, 則給上偏置供電的電壓偏高, 的 電流增大, 的集電極 極電壓下降, 的 極接到推挽放大器的輸入端, 即 的 極, 極的電壓下降, 使 的 電流增加, 中點電壓下降,穩(wěn)定了工作點。 上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類

7、功率推挽放大器電路分析同樣, 當 中點電壓下降, 通過一個與電壓上升時調(diào)整相反的控制過程, 使得中點電壓升高, 同樣穩(wěn)定了工作點。. 推挽放大電路() 互補對稱式推挽放大器電路原理?；パa對稱式推挽放大器簡化圖如圖 所示, 和 分別是 管和 管。它們的靜態(tài)電流為零。 、 點電壓對地分別為, 電壓供電為, 點電壓為電源電壓的一半, 即為中點電壓。 電解電容 上的電壓也為電源電壓的一半。 當信號 輸入后, 由于兩類管子的導(dǎo)電極性相反, 正半周期時信號電壓使 點電壓大于 點電壓, 導(dǎo)通, 截止; 負半周期時信號電壓使 點電壓小于 點電壓, 截止, 導(dǎo)通, 兩管輪流地起放大作用。上一頁下一頁返回任務(wù)一

8、甲乙類功率推挽放大器電路分析如圖 所示, 當信號在正半周期時的情況。 信號的正半周使 導(dǎo)通, 電源經(jīng)過 的 極、電解電容、揚聲器形成電流。如圖 所示, 當信號在負半周期時的情況。 信號的負半周使 導(dǎo)通, 由于電解電容 上容量較大, 在這個階段, 由電解電容 對 供電, 電流 從電容 正端經(jīng)過、揚聲器回到電容 的負極。如圖 所示, 正、負半周的電流在負載揚聲器上形成了完整的一個周期信號,推動揚聲器發(fā)出聲音。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析() 實際電路元件作用。輸出級。三極管、 是互補對稱推挽功率放大管, 組成功率放大輸出級。溫度補償電路。 和串接在、 的基極間, 保證、 靜

9、態(tài)時處于甲乙類工作狀態(tài), 克服電路產(chǎn)生交越失真, 同時 還能起到溫度補償作用。 為防止、 開路, 使電路電流劇增而燒壞功率放大管等元器件, 一般在、 的基極兩端并聯(lián)電阻器。上一頁下一頁返回任務(wù)一 甲乙類功率推挽放大器電路分析自舉電路。、 組成自舉電路, 增大輸出信號的動態(tài)范圍, 提高放大器的不失真功率。供電電源。 是輸出耦合電容, 它又充當 回路的電源。上一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作【學(xué)習(xí)目標】 熟練掌握電路的裝配、焊接工藝。 掌握 的繪圖技能。 掌握 的制作過程?！局谱鳒蕚涔ぷ鳌?工具常用電子組裝工具一套。. 儀器儀表數(shù)字萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、 直流穩(wěn)壓電源各一臺。下一頁返

10、回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作. 功率管的選擇三極管的參數(shù)分為兩類: 一類是運用參數(shù), 表明三極管在一般工作時的各種參數(shù), 主要包括電流放大系數(shù)、極間反向電流等; 另一類是極限參數(shù), 表明三極管的安全使用范圍, 主要包括擊穿電壓、集電極最大電流、集電極最大耗散功率等。對于功率放大器的三極管的選擇要考慮極限參數(shù), 如集電極最大電流、集電極最大耗散功率等。() 集電極最大允許電流。集電極電流 超過一定值時, 三極管的 要下降, 規(guī)定當下降為正常值的/ 時的集電極電流稱為集電極最大允許電流。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作() 集電極最大耗散功率。當三極管的集電結(jié)通過電流時, 由于損耗要

11、產(chǎn)生熱量, 從而使三極管溫度升高。 若功率耗散過大, 將導(dǎo)致集電結(jié)燒毀。 根據(jù)三極管允許的最高溫度和散熱條件, 可以定出。 國產(chǎn)小功率三極管 ; 中、大功率三極管的 。 三極管通過加上散熱片可以增加。查閱晶體管手冊, 和 符合項目制作要求。.元件、耗材準備下面利用【做中學(xué)】的方式完成元件、耗材的準備工作。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作【制作】.元件封裝及成形、 額定功率為 , 封裝形式為., 和 的封裝形式為。 功率管按圖成形及封裝形式如圖 所示。 立體聲插座元件在“ .” 庫中, 在“快速尋找框” 中輸入“ ” 找到元件,封裝需要根據(jù)實際元件自己繪制。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙

12、類功率放大器的制作. 元件布局在推挽功放電路中, 一般功率管是成對的, 在元件布局時要考慮元件的對稱性, 放大前后級區(qū)分, 信號走線合理有序。 信號的輸入和輸出也要考慮連接外部信號源和負載(揚聲器) 方便性, 在參考圖 中, 信號輸入口朝外, 以方便連接外接信號源; 信號輸出口朝外, 方便連接揚聲器, 電位器位置合適, 方便調(diào)試。.自動布線布線可以采用自動布線的方式布線。.覆銅由于功放的電流變化大, 布線時電源和地的覆銅線應(yīng)該比較寬, 根據(jù)需要對覆銅線修正。 圖 是 連線參考圖。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作. 打印將繪制的 圖按照 比例打印出來, 按照“項目十” 有關(guān)印刷電路板

13、的制作方式完成電路板的制作。. 印刷電路板的檢測對于蝕刻好的電路板, 可以通過萬用表和目測的方法檢查導(dǎo)線之間是否有短路和開路現(xiàn)象, 如有, 對照原理圖和 圖將短路的線路割開, 將開路的導(dǎo)線連接上。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作【調(diào)試工裝的制作和準備】. 立體聲插座和插頭在本次制作中, 為了整機調(diào)試簡單和方便, 在電路的信號輸入口加了一個立體聲插座,用于連接外部信號輸入, 立體聲插座如圖 所示。.音頻信號線的制作() 立體聲插頭及構(gòu)造如圖 所示。() 音頻信號線的制作如圖 所示。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作注意圖 () 是音頻線, 由三根導(dǎo)線構(gòu)成, 其中包住紅白信號

14、線的是屏蔽線, 起到屏蔽外界干擾的作用。 對照圖 (), 將屏蔽線接到插頭的地線, 紅白線分別接到左右聲道接線柱上。 如圖 是已接好的音頻立體聲插頭和已經(jīng)制作好的信號線。. 揚聲器工裝為了方便調(diào)試工作, 完成好的揚聲器工裝如圖 所示。 工裝是指工具和裝備, 在電子產(chǎn)品調(diào)試時使用工裝是為了方便測試、調(diào)試工作, 提高生產(chǎn)效率。上一頁下一頁返回任務(wù)二甲乙類功率放大器的制作. 插針、短路帽對本項目進行調(diào)試時, 需要反復(fù)測量功率管的靜態(tài)電流, 為了方便調(diào)試工作, 在電源和 的 極接入一組兩芯插針, 如圖 所示。 在調(diào)試時, 可撥到萬用表的直流電流擋, 接到插針上測量電流, 調(diào)試結(jié)束后, 用短路帽插在插針

15、上, 將電源和 的 極連接上?！狙b配】按照裝配的工藝要求將元件插入到相應(yīng)的位置, 元件焊接好, 即可進入到下一階段的工作。上一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除【學(xué)習(xí)目標】 學(xué)習(xí)函數(shù)信號發(fā)生器的使用。 掌握使用數(shù)字存儲示波器測量輸入、輸出波形。 掌握電子產(chǎn)品調(diào)試的相關(guān)知識。 掌握功率放大器調(diào)試的要求和方法。 學(xué)習(xí)電路的維修技能。【調(diào)試工作準備】 函數(shù)信號發(fā)生器的使用. 函數(shù)信號發(fā)生器 函數(shù)信號發(fā)生器的面板如圖 所示。下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除. 函數(shù)信號發(fā)生器的簡單使用方法() 打開電源, 函數(shù)信號發(fā)生器默認 路輸出, 頻率為. , 電壓峰峰值為. 。() 初始顯示狀態(tài),

16、屏幕顯示頻率為. , 順、逆時針旋轉(zhuǎn)“調(diào)節(jié)旋鈕”, 可以快速調(diào)節(jié)輸出頻率。() 按下功能鍵“電壓”, 如圖 所示。 出現(xiàn)信號峰峰值顯示, 調(diào)節(jié)“調(diào)節(jié)旋鈕”, 可以改變輸出峰峰值。 當調(diào)小至“. ” 時, 數(shù)字不再變化, 這時按一下“電壓” 鍵, 十位數(shù)將閃爍, 這時再調(diào)節(jié)“調(diào)節(jié)旋鈕” 鍵可以再次改變信號電壓峰峰值。() 按下功能鍵“頻率”, 顯示頻率, 調(diào)節(jié)“調(diào)節(jié)旋鈕” 鍵, 可以改變輸出頻率值。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除() 分別按下“ ”、“ ”、“ ”, 可以選擇“正弦波形”、“方波”、“鋸齒波” 三種波形輸出。() 輸出線中紅線接電路信號輸入端, 黑線接地線?！倦?/p>

17、子產(chǎn)品調(diào)試方法】任何一種電子產(chǎn)品組裝后, 一般需要通過調(diào)試才能達到規(guī)定的技術(shù)指標。 電子產(chǎn)品的調(diào)試指的是整機調(diào)試, 包括調(diào)整和測試兩方面。 調(diào)整是對電子產(chǎn)品中調(diào)整器件、機械傳動機構(gòu)及其他非電氣部分進行調(diào)整; 測試是對電子產(chǎn)品的整機電氣性能進行測試。 通過調(diào)整和測試使電子產(chǎn)品性能參數(shù)達到原設(shè)計要求。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除一、電子產(chǎn)品調(diào)試電子產(chǎn)品調(diào)試分為初步調(diào)試和性能調(diào)試。() 初步調(diào)試的目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品裝接過程中存在的錯誤(短路、虛焊、錯焊、漏焊和其他錯誤連接等), 排除故障; 對于較復(fù)雜的產(chǎn)品, 要調(diào)整其內(nèi)部的一些調(diào)節(jié)元件(如電位器、可變電容器等), 使它的各部分電路均

18、處于正常工作狀態(tài), 使面板上所有的控制裝置都能起到其應(yīng)有的作用。 電子產(chǎn)品的初步調(diào)試是以定性為主, 定量為輔的。() 性能調(diào)試是以定量為主的, 它借助于電子測試儀器, 調(diào)整對應(yīng)、相關(guān)的調(diào)節(jié)元件,使電子產(chǎn)品整機各項技術(shù)性能指標均符合規(guī)定的技術(shù)要求。 電子產(chǎn)品的性能調(diào)試, 必須在初步調(diào)試的基礎(chǔ)上進行, 否則一方面進行性能調(diào)試, 另一方面又要去排除電子產(chǎn)品的故障, 這樣會使性能調(diào)試工作效率不高。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除二、性能調(diào)試性能調(diào)試分為靜態(tài)調(diào)試、動態(tài)調(diào)試、電源調(diào)試和指標調(diào)試. 靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)工作狀態(tài)是一切電路的工作基礎(chǔ), 如果靜態(tài)工作點不正常, 電路就無法實現(xiàn)其特定功能。

19、 靜態(tài)調(diào)試就是在無輸入信號的情況下, 測量、調(diào)整各級的直流工作電壓和電流, 使其符合設(shè)計要求。 因測量電流時, 需將電流表接入電路, 連接起來不方便; 而測量電壓時, 只需將電壓表并聯(lián)在電路兩端, 所以靜態(tài)工作點的測量一般都只進行直流電壓測量。 如需測量直流電流, 可利用測量電壓的方法間接獲得電流的大小。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除有些電路根據(jù)測試需要, 在印制電路板上留有測試用的斷點, 待串入電流表測出數(shù)值后, 再用錫封焊好斷點。 凡工作在放大狀態(tài)的三極管, 測量和不應(yīng)出現(xiàn)零伏電壓, 若 表示三極管截止或損壞; 若 表示三極管飽和或擊穿, 均需找出原因排除故障。 處于放大

20、狀態(tài)的硅管 . 。.動態(tài)調(diào)試在靜態(tài)調(diào)試電路正常后, 便可進行動態(tài)調(diào)試。 接入輸入信號, 各級電路的輸出端應(yīng)有相應(yīng)的輸出信號。 動態(tài)調(diào)試包括動態(tài)工作點、波形的形狀、幅度和周期、輸出功率、頻帶、放大倍數(shù)、動態(tài)范圍等。 線性放大電路不應(yīng)有非線性失真; 波形產(chǎn)生及變換電路的輸出波形符合設(shè)計要求。 調(diào)試時, 可由后級開始逐級向前檢測, 這樣容易發(fā)現(xiàn)故障, 便于及時調(diào)整改進。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除. 供電電源調(diào)試一般的電子產(chǎn)品都是由整流、濾波、穩(wěn)壓電路組成的直流穩(wěn)壓電源供電, 電源是其他單元電路和整機正常工作的基礎(chǔ)。 調(diào)試前要把供電電源與電子產(chǎn)品的主要電路斷開, 先把電源電路調(diào)試

21、好后, 才能將電源電路與其他電路接通。電源電路調(diào)試的內(nèi)容主要是測量各輸出電壓及整機的功耗是否達到規(guī)定值。 當測量出直流輸出電壓的數(shù)值、紋波系數(shù)、電源極性與電路設(shè)計要求相符并能正常工作時, 方可接通電源調(diào)試整機電路。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除.指標測試電路正常工作之后, 即可進行技術(shù)指標測試。 根據(jù)設(shè)計要求, 逐個測試指標完成情況,凡未能達到指標要求的, 需分析原因、重新調(diào)整, 以便達到技術(shù)指標要求。 不同類型的整機有不同的技術(shù)指標及相應(yīng)的測試方法(按照國家對該類電子產(chǎn)品的規(guī)定處理)。【電路調(diào)試的要求和方法】一、初步調(diào)試對制作的電路進行目測檢測, 特別是 個三極管的連接是否

22、正確, 元件有沒有短路或者虛焊, 測量電源兩端是否短路, 三極管各腳之間及對地是否短路。 如發(fā)現(xiàn)異常, 則要排除故障。 在初步調(diào)試后, 可以進行下一步的調(diào)試工作。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除二、靜態(tài)調(diào)試要求. 中點電壓中點電壓調(diào)整為 / ( )。.輸出級靜態(tài)電流輸出級靜態(tài)電流為 左右。三、調(diào)試方法() 靜態(tài)調(diào)試步驟。第一步: 將置阻值中間位置中點電壓偏離過多損壞功率放大管; 置阻值最小位置; 置阻值最小位置, 使輸入端對地短接以使輸入信號為零。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除第二步: 接通電源, 將電源電壓輸出調(diào)到 , 將萬用表置直流電流 擋, 串接在 集電

23、極回路, 即插針 兩端, 調(diào)節(jié)使萬用表讀數(shù)為 , 撤除萬用表, 關(guān)斷電源, 并用短路帽將 接上。第三步: 再次接通電源, 將萬用表置直流電壓 擋, 測量中點電壓(、 發(fā)射極對地電壓), 調(diào)節(jié)使中點電壓為 ( /)。重復(fù)第二、第三個步驟, 反復(fù)調(diào)整, 以達到調(diào)試要求。() 找一個有音頻接口的手機或、 作為信號源, 與制作的低頻放大器用線連接起來, 試聽音樂。上一頁下一頁返回任務(wù)三功率放大器的調(diào)試與故障排除【簡單故障分析】一、功率管冒煙低頻功率放大器是典型的直流耦合放大器, 它的特點是前級的直流電壓會對后級的電壓產(chǎn)生影響。 前級的微小電壓變化, 通過直流耦合放大器, 會將這一微小變化的電壓一級一級地放大, 最終將會使后級的功率管過熱燒壞。 在本電路中, 如在調(diào)試中不注意, 或制作時連線錯誤, 很容易將兩個功率管燒壞。 對于此類故障, 應(yīng)通過目測檢查連線是否有誤, 或用電阻擋測量兩個功率管三極的電阻是否符合正常值(正常值可以通過對好的電路實際測量來獲得), 如不正常應(yīng)換掉。 裝新元件后, 一定要檢查線路, 并根據(jù)調(diào)試的要