模电实验报告 互补对称功率放大器

实验四 互补对称功率放大器一、实验电路图20-1互补对称功率放大器二、预习要求1、分析图20-1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。电路中采用NPN、 PNP两支晶体管，其特性一致。利用NPN、PNP管轮流导通，交替工作，在负载RL上得到一个完整的被放大的交流信号。静态时，电源通过V2向C充电，调整参数使得三极管发射极电位：动态时，Ui0，V2导通V3截止，iL=ic2，RL上得到上正下负的电压。Ui0，V2截止V3导通，C两端的电压为V3、RL提供电源, iL=ic2，RL上得到上负下正的电压。输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。电路中二极管D1、D2即可消除交越失真。2、电路中若不加输入信号，V2、V3管的功耗是多少。静态时，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此时其功耗为0。3、电阻R4、R5的作用是什么?电阻R4、R5与三极管V1构成放大电路，为后级电路提供电压。4、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。三、实验仪器及材料1、信号发生器2、示波器四、 实验内容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5K1和8负载 (扬声器)时的功耗和效率。电源电压加12V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5VCC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。实验结果：输入电压Ui(有效) = 219mV 输出电压Uo(有效)= 1.2V 电流I=81.2mA 输出功率Po = Uo2/ RL= 0.18W PV=VCC*I/2=0.487W 转换效率 = Po/ Pv= 36.96%电源电压加6V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5VCC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。实验结果：输入电压Ui(有效) = 104mV 输出电压Uo(有效)= 488mV电流I=34.2mA 输出功率Po = Uo2/ RL= 0.0298W Pv = VccI/2=0.2052W 转换效率 = Po/ Pv= 14.5%电源电压加12V，负载接入5.1k电阻：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5VCC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。实验结果：输入电压Ui(有效) = 179mV 输出电压Uo(有效)= 3.28V电流I=7.95mA 输出功率Po = Uo2/ RL= 0.00211W Pv = VccI/2=0.0477W 转换效率 = Po/ Pv= 4.4%电源电压加6V，负载接入5.1k电阻：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5VCC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。实验结果：输入电压Ui(有效) = 87mV 输出电压Uo(有效)= 1.42V电流I=3.45mA 输出功率Po = Uo2/ RL= 0.000395W Pv = VccI/2=0.01035W 转换效率 = Po/ Pv= 3.8% 由以上实验数据可以看出，在Vcc相同条件下，随着负载增大，功耗相对增大，效率降低。在直流电源合理情况下随着Vcc减小，效率降低。