實驗五 低頻功率放大電路

前言

本實驗主要為加深同學們對典型的低頻功率放大電路OTL的理解。主要測試數據指標為：各管靜態工作點，最大不失真輸出電壓，以及放大器的效率。總體來說，和實驗三——單級交流放大電路的操作非常類似。下面我們就來看一下實驗的具體步驟。

實驗前準備

實驗前先檢查實驗板上的易失零件，以免做到一半才發現導致還要重新連線。

首先是三個三極體，其中前一級為前級放大，後級兩個管為功率放大。

還有就是電容器，這四個電容器為本次實驗所用。

實驗步驟

檢查好易失器件，確認無誤之後就可以開始實驗了。

首先連接電源。本次實驗只使用實驗板後半部分，故只連接+5V電源，當然地也不能忘了接。

再把電流表串入電路，連接就基本完成了。

1.測量靜態工作點

實驗步驟的第一步是調整靜態工作點。和往常一樣，調節靜態工作點之前，要先使輸入短路。然後通過調節RW1調整A點電位，使其等於1/2電源電壓，即2.5V。通過數字萬用表測量這個結果。

使用RW1調整好電壓後，再通過RW2調整電流，使電流為5-10mA。

靜態工作點調整完畢後，就可以測量各個管子的各極電壓，即靜態工作點了。

2.測量最大不失真電壓

這部分內容同學們應該並不陌生，在實驗3中正是做過相同的內容。在信號不失真的前提下，儘可能增大信號輸出，就得到了最大不失真電壓。

首先我們要對電路進行一點改變，將輸入端連接函數信號發生器，輸出端連接負載，即8Ω揚聲器，這樣才能測量最大不失真電壓。

如果電路連接正確，那麼這時揚聲器會發出聲響。當然這個聲音聽久了是非常煩人的。所以請同學們最後連接揚聲器，實驗一旦測完數據，立即斷開揚聲器，否則環境會非常嘈雜。

使用示波器測試輸出波形，注意只測輸出。如果波形存在失真，那麼則要減小函數信號發生器的輸出幅度，否則試著增大幅度，直到剛好不失真為止。

波形存在失真，需要進一步減小函數信號發生器的輸出幅度。

波形可認為無失真（因為沒有削頂削底），可試著增大函數信號發生器幅值，等失真出現，再略微減小幅值，使失真消失。

記下這個最大不失真電壓，注意是均方根值。

3.效率的測量

由於功率放大器涉及到能量轉換，所以我們相對於放大倍數，更關心其效率。效率是有用功率與總功率之比，我們只要分別求出這兩個功率就可以了。

總功率是用P=UI來計算的，其中U是電源電壓5V，I為電流表所測電流。

而有用功率是通過P=U×U/R來計算的，R是已知的8Ω，U就是剛才測得的最大不失真電壓。

這樣將它們一除就得到了效率，本次實驗也就結束了。注意OTL放大器理論效率最高值是78.5%，如果高於這個數值，那一定是出現了錯誤。

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