實驗八 信號發(fā)生與功放綜合

實驗八信號發(fā)生與功放綜合電路模擬電子技術課件電工電子實驗中心電子實驗室一、實驗目的1、進一步理解OTL功率放大器的工作原理5、設計一個正弦波振蕩電路、功率放大電路，將其組成一模擬音響電路2、學會OTL電路的調試及主要性能指標的測試方法3、理解RC橋式正弦波振蕩器工作原理4、學習波形發(fā)生器的調整和主要性能指標的測試方法二、設計指標：正弦波發(fā)生器部分：1．輸出信號的頻率可調，調節(jié)范圍定在160HZ-20KHZ均可。2．輸出信號的幅值可調，調節(jié)范圍可自定。3．輸出阻抗均為100Ω功放部分：1．輸出功率0.1W到5W均可。2．負載電阻RL=8Ω；3．失真度THD≤5%；4．效率η≥50%；

1、復習有關OTL工作原理部分內容。

2、交越失真產(chǎn)生的原因是什么？怎樣克服交越失真？

3、正弦波振蕩器的工作原理，如何滿足幅度和相位平衡條件，如何計算輸出波形的頻率。三、預習要求四、實驗設備與器件1、直流電源5、直流電壓表2、函數(shù)信號發(fā)生器6、直流毫安表3、雙蹤示波器7、LM3244、交流毫伏表8、晶體三極管3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶體二極管IN40078Ω揚聲器、電阻器、電容器若干五、實驗內容1、功率放大器測試1）靜態(tài)工作點的測試按圖8-1連接實驗電路，電源進線中串入直流毫安表，電位器RW2置最小值，RW1置中間位置。接通＋5V

電源，觀察毫安表指示，同時用手觸摸輸出級管子，若電流過大，或管子溫升顯著，應立即斷開電源檢查原因（如RW2開路，電路自激，或輸出管性能不好等）。如無異常現(xiàn)象，可開始調試。圖8-1a)調節(jié)輸出端中點電位UA

調節(jié)電位器RW1

，用直流電壓表測量A點電位，使

b)調整輸出極靜態(tài)電流及測試各級靜態(tài)工作點調節(jié)RW2

，使T2、T3管的IC2、IC3在30mA以內。從減小交越失真角度而言，應適當加大輸出極靜態(tài)電流，但該電流過大，會使效率降低，所以一般以30mA以內為宜。由于毫安表是串在電源進線中，因此測得的是整個放大器的電流，但一般T1的集電極電流IC1

較小，從而可以把測得的總電流近似當作末級的靜態(tài)電流。如要準確得到末級靜態(tài)電流，則可從總電流中減去IC1之值。

輸出極電流調好以后，測量各級靜態(tài)工作點，記入表8-1。IC2＝IC3＝mAUA＝2.5V電壓T1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表

8-1注意：①在調整RW2時，一是要注意旋轉方向，不要調得過大，更不能開路，以免損壞輸出管②輸出管靜態(tài)電流調好，如無特殊情況，不得隨意旋動RW2的位置。

2)最大輸出功率Pom

和效率η的測試a)測量Pom輸入端接f＝1KHz的正弦信號Ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓Uo波形。逐漸增大Ui，用示波器觀察輸出電壓Uo波形，用示波器測出負載RL上的電壓Uom記入表8-2，輸入電壓峰峰值Upp輸出電壓峰峰值U0輸出功率P0輸出電壓u0波形20mV40mV表8-2b)測量η

逐漸增大ui，用示波器觀察輸出電壓u0波形，當輸出電壓為最大不失真輸出時，用交流毫伏表測出負載RL上的電壓U0，并求出POM

讀出直流毫安表中的電流值，此電流即為直流電源供給的平均電流IdC（有一定誤差），由此可近似求得PE＝UCCIdc，再根據(jù)上面測得的P0m，即可求出數(shù)據(jù)記入表8-3。

最大不失真輸出時，輸入電壓有效值Ui(V)最大不失真輸出時，輸出電壓有效值U0(V)輸出功率P0M直流電源供給的平均電流IdC效率

表8-32.

波形發(fā)生器(可以用自己設計的電路，也可任挑以下一個電路，測量過程：

1)波形發(fā)生器可參考電路如圖8-2所示，也可試驗圖8-4所示的穩(wěn)幅或限幅電路，也可搭接實驗小板電路，接通±12V電源，調節(jié)電位器R3，使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪uO的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的R3值，分析R3的大小對起振條件及輸出波形的影響。測量結果記入表8-4R3輸出電壓有效值U0(V)輸出電壓u0波形備注輸出無波形輸出有波形輸出波形失真表8-42)調節(jié)電位器R3，使輸出電壓uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電壓UO、反饋電壓U+和U-，分析研究振蕩的幅值條件。用示波器測量振蕩頻率fO，然后在選頻網(wǎng)絡的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，電路如圖5，觀察記錄振蕩頻率的變化情況，并與理論值進行比較。測量結果記入表8-5R（k）C（uF）理論振蕩頻率fO（Hz）實測振蕩頻率fO（Hz）表8-5圖8-2圖8-3圖8-4圖8-5由于波形發(fā)生器所產(chǎn)生正弦波幅值較大，而功放所需輸入信號幅值較小，因此，必須通過中間級的衰減，才能將信號加到功放的輸入端。這里，我們采用由LM324構成的反相比例運算電路，將信號衰減到合適的程度，輸入給功放。