电子技术项目教程11低频功率放大电路的测试课件

电子技术项目教程电子技术项目教程2024/7/212.5 低频功率放大电路的测试2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类实训2-10：乙类互补对称功率放大电路的测试2.5.2 乙类互补对称功率放大电路2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试实训2-12：甲乙类OTL互补对称功率放大电路的仿真测试2.5.4 集成功率放大器实训2-13：集成音频功率放大器的调整与测试实训任务实训任务2.5 低频功率放大电路的测试低频功率放大电路的测试2024/7/22电子设备的放大系统，一般由多级放大器组成，其末级都电子设备的放大系统，一般由多级放大器组成，其末级都要接实际负载。这就要求有较大的电压、电流，即能够输要接实际负载。这就要求有较大的电压、电流，即能够输出足够大的功率来带动一定的负载工作。能够为负载提供出足够大的功率来带动一定的负载工作。能够为负载提供足够大功率的放大器，称为足够大功率的放大器，称为功率放大器功率放大器，简称，简称“功放功放”。实训任务实训任务2.5 低频功率放大电路的测试低频功率放大电路的测试2024/7/23功率放大电路主要任务功率放大电路主要任务:不失真（或较小失真）不失真（或较小失真）、高效率高效率地向负载提地向负载提供供足够的输出功率足够的输出功率。特点特点：（1 1）尽可能大的）尽可能大的输出功率输出功率；（2 2）尽可能高的功率）尽可能高的功率转换效率转换效率；（3 3）非线性失真非线性失真尽可能小尽可能小。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/241.功率放大电路特点及主要技术指标1 1）尽可能大的）尽可能大的输出功率输出功率；为了获得尽可能大的输出功率，功率放大器常常工作为了获得尽可能大的输出功率，功率放大器常常工作在接近极限的工作状态。在接近极限的工作状态。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/251.功率放大电路特点及主要技术指标1 1）尽可能大的）尽可能大的输出功率输出功率；假定输入信号为某一频率的正弦信号，则输出功率：假定输入信号为某一频率的正弦信号，则输出功率：式中式中I IO O、U UO O、I IOMOM、U UOMOM分别为负载上的正弦信号的电流、分别为负载上的正弦信号的电流、电压的有效值，电流、电压的最高值。电压的有效值，电流、电压的最高值。最大输出功率最大输出功率P POMOM 是指在正弦输入信号下，输出波形是指在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压最大输出电压和和最大输出电流最大输出电流有效值有效值的乘积。的乘积。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/261.功率放大电路特点及主要技术指标2 2）尽可能高的）尽可能高的功率转换效率功率转换效率 放大电路的放大电路的效率效率反映了功放把电源功率转换成输出信反映了功放把电源功率转换成输出信号功率（即有用功率）的能力。号功率（即有用功率）的能力。式中式中P PO O为信号输出功率，为信号输出功率，P PE E为直流电源向电路提供的功率。为直流电源向电路提供的功率。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/271.功率放大电路特点及主要技术指标3 3）非线性失真非线性失真尽可能小尽可能小 大信号工作状态，输出波形不可避免地存在着非线性大信号工作状态，输出波形不可避免地存在着非线性失真。失真。不同的功放电路对非线性失真有不同的要求。在实际不同的功放电路对非线性失真有不同的要求。在实际使用时，要将非线性失真限制在允许的范围内。使用时，要将非线性失真限制在允许的范围内。4 4）有效的）有效的散热散热措施措施 由于功放管工作在极限的状态，有相当大的功率消耗由于功放管工作在极限的状态，有相当大的功率消耗在功放管的集电极上，造成功放管温度升高，性能变差，在功放管的集电极上，造成功放管温度升高，性能变差，严重时甚至损坏，因此功放管散热措施需要重视。严重时甚至损坏，因此功放管散热措施需要重视。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/281.功率放大电路特点及主要技术指标5 5）分析方法）分析方法 由于功放管工作在大信号状态，因此只能采用由于功放管工作在大信号状态，因此只能采用图解法图解法对其输出功率和效率等指标作对其输出功率和效率等指标作粗略估算粗略估算。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/291.功率放大电路特点及主要技术指标6 6）选择功放管注意点）选择功放管注意点（1 1）注意注意极限参数极限参数的选择，保证管子安全使用；的选择，保证管子安全使用；（2 2）合理选择功放的合理选择功放的电源电压电源电压及及工作点工作点；（3 3）对晶体管加对晶体管加散热散热措施。措施。7 7）主要技术指标）主要技术指标最大输出功率最大输出功率转换效率转换效率2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/2101.功率放大电路特点及主要技术指标根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三种。种。2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/2111 1）甲类）甲类特点：特点：输入信号的整个周期内，输入信号的整个周期内，晶体管均导通；晶体管均导通；效率低，一般只有效率低，一般只有3030左左右，最高只能右，最高只能5050。应用：小信号放大电路。应用：小信号放大电路。2.功率放大电路工作状态的分类2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/2122 2）乙类）乙类 特点：特点：输入信号的整个周期内，晶输入信号的整个周期内，晶体管仅在半个周期内导通；体管仅在半个周期内导通；效率高，最高可达效率高，最高可达78.578.5。缺点是存在交越失真。缺点是存在交越失真。应用：乙类互补功率放大电路应用：乙类互补功率放大电路根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三种。种。2.功率放大电路工作状态的分类2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类低频功率放大电路的特点与分类2024/7/2133 3）甲乙类）甲乙类特点：特点：输入信号的整个周期内，输入信号的整个周期内，晶体管导通，时间大于半周晶体管导通，时间大于半周而小于全周；而小于全周；交越失真改善；交越失真改善；效率较高（介于甲类与乙效率较高（介于甲类与乙类之间）。类之间）。应用：互补对称式低频功率放大电路。应用：互补对称式低频功率放大电路。根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三根据功放管导通时间不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三种。种。2.功率放大电路工作状态的分类测试电路测试电路：Q Q1 1、Q Q2 2分别为分别为NPNNPN型和型和PNPPNP型型晶体管，其特性和参数对晶体管，其特性和参数对称，由正、负等值的双电称，由正、负等值的双电源供电。源供电。当输入信号当输入信号u ui i=0=0时，两个晶时，两个晶体管都工作在截止区，此体管都工作在截止区，此时，静态工作电流为零，时，静态工作电流为零，电路工作在乙类工作状态电路工作在乙类工作状态当有输入信号时，当有输入信号时，Q Q1 1和和Q Q2 2轮轮流导电，交替工作，使流流导电，交替工作，使流过负载过负载R RL L的电流为一完整的电流为一完整的正弦信号。的正弦信号。实训实训2-10：乙类互补对称功率放大电路的测试：乙类互补对称功率放大电路的测试2024/7/214 由于两个不同极性的管子互补对方的不足，工作性能对称，所以这由于两个不同极性的管子互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电路通常称为种电路通常称为互补对称式功率放大电路互补对称式功率放大电路。实训流程：实训流程：（1 1）按图画好电路。）按图画好电路。（2 2）用万用表）用万用表XMM1XMM1、XMM2XMM2测量测量两管集电极的电流两管集电极的电流I IC1C1、I IC2C2值，值，用万用表用万用表XMM3XMM3测量输出电压；测量输出电压；用示波器用示波器XSC1XSC1观察信号源波观察信号源波形和输出信号波形。形和输出信号波形。（3 3）使输入信号为）使输入信号为0 0，测量两，测量两管集电极静态工作电流管集电极静态工作电流I IC1C1 ，I IC2C2。结论：此电路静态功耗结论：此电路静态功耗 （基本为（基本为0/0/比较大）比较大）。实训实训2-10：乙类互补对称功率放大电路的测试：乙类互补对称功率放大电路的测试2024/7/215实训流程：实训流程：（4 4）加入输入信号，其有效）加入输入信号，其有效值为值为2V2V，频率，频率1kHz1kHz，用示波，用示波器观察信号源波形和输出信器观察信号源波形和输出信号波形。号波形。结论：输出信号波形在过零点结论：输出信号波形在过零点处处 （无明显失（无明显失真真/有明显失真）。有明显失真）。实训实训2-10：乙类互补对称功率放大电路的测试：乙类互补对称功率放大电路的测试2024/7/216有明显失真有明显失真实训流程：实训流程：（5 5）将输入信号的有效值改为）将输入信号的有效值改为8.5V8.5V，频率频率1kHz1kHz，用示波器观察输出信号，用示波器观察输出信号波形，并记录幅值波形，并记录幅值U UOM OM=。计算计算 =。实训实训2-10：乙类互补对称功率放大电路的测试：乙类互补对称功率放大电路的测试2024/7/217 （6 6）用万用表测量电源提供的平均直流电流）用万用表测量电源提供的平均直流电流I IO O值，计算电源提供的功值，计算电源提供的功率率P PE E、单个功放管管耗、单个功放管管耗P PT T和效率和效率。I IO O=，P PE E=2V=2VCCCCI IO O=，P PT T=（P PE E-P-PO O）=，结论：该电路输出信号的效率结论：该电路输出信号的效率 （大于（大于50%/50%/小于小于50%50%），效率），效率 （较高（较高/较低）。较低）。11.27V63.5mW3.45 mA82.8mW19.3mW76.7%大于大于50%较高较高 VT VT1 1、VTVT2 2分别为分别为NPNNPN型和型和PNPPNP型晶体型晶体管，要求管，要求VTVT1 1和和VTVT2 2管管特性对称，并且正特性对称，并且正负电源对称。负电源对称。1.电路的组成和工作原理电路的组成和工作原理 双电源互补对称、无输出电双电源互补对称、无输出电容的功率放大电路，这种功放电容的功率放大电路，这种功放电路简称为路简称为OCLOCL电路电路。2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路2024/7/218 由于两个不同极性的管子互补对方的由于两个不同极性的管子互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电路通常不足，工作性能对称，所以这种电路通常称为称为互补对称式功率放大电路互补对称式功率放大电路。（1 1）静态分析）静态分析当输入信号当输入信号u ui i=0=0时，两个晶体管都时，两个晶体管都工作在工作在截止区截止区，此时，静态工作电，此时，静态工作电流为零，负载上无电流流过，输出流为零，负载上无电流流过，输出电压为零，输出功率为零。电压为零，输出功率为零。（2 2）动态分析）动态分析当有输入信号时，当有输入信号时，VTVT1 1和和VTVT2 2轮轮流导电，交替工作流导电，交替工作，使流过负载，使流过负载R RL L的电流为一完整的正弦信号。的电流为一完整的正弦信号。2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路1.电路的组成和工作原理电路的组成和工作原理2024/7/219输出电流最大允许变化范围输出电流最大允许变化范围:2I:2Iomom。输出电压最大允许变化范围输出电压最大允许变化范围:2U:2Uomom。OCL乙类互补对称功率放大电路的图解分析乙类互补对称功率放大电路的图解分析 2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路2.性能指标估算性能指标估算 2024/7/2201 1）输出功率）输出功率 输出功率：输出功率：当信号足够大，使当信号足够大，使最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：理想状态下：理想状态下：U UCESCES0 0 最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路2.性能指标估算性能指标估算 2024/7/2212 2）效率）效率 直流电源直流电源U UCCCC提供给电路的功率提供给电路的功率考虑正负两组直流电源提供给电路，总的功率考虑正负两组直流电源提供给电路，总的功率效率效率输出信号达到最大不失真时，效率最高。输出信号达到最大不失真时，效率最高。2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路2.性能指标估算性能指标估算 2024/7/2223 3）单管最大平均管耗）单管最大平均管耗P PT1mT1m 不记其它耗能元件所消耗功率时不记其它耗能元件所消耗功率时 管子消耗功率管子消耗功率单管平均管耗单管平均管耗最大平均管耗最大平均管耗 （）时）时P PT1T1最大最大2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路2.性能指标估算性能指标估算 2024/7/223（1 1）每只晶体管的最大允许管耗（或集电极功率损耗）每只晶体管的最大允许管耗（或集电极功率损耗）P PCMCMPPT1maxT1max=0.2P=0.2Pomaxomax；（2 2）考考虑虑到到当当VTVT2 2接接近近饱饱和和导导通通时时，忽忽略略饱饱和和压压降降，此此时时VTVT1 1管管的的u uCE1CE1具具有有最最大大值值，且且等等于于2U2UCCCC。因因此此，应应选选用用U UCEOCEO2U2UCCCC的管子；的管子；（3 3）通通过过晶晶体体管管的的最最大大集集电电极极电电流流约约为为U UCCCC/R/RL L，所所选选晶晶体管的体管的I ICM CM U UCCCC/R/RL L。2.5.2 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路3.选管原则选管原则2024/7/224 ui/V t00.6-0.6 uo/V t00.6-0.6过零处的过零处的交越交越失真失真由于两管工作时存在死区2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路1交越失真及其消除方法交越失真及其消除方法 在实训在实训2-102-10中可以看到，在输入中可以看到，在输入电压较小时，存在一小段死区，此电压较小时，存在一小段死区，此段输出电压与输入电压不存在线性段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生了失真。由于这种失真关系，产生了失真。由于这种失真出现在通过零值处，故称为出现在通过零值处，故称为交越失交越失真真。2024/7/2252.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路1交越失真及其消除方法交越失真及其消除方法 为减小交越失真，改善输出波为减小交越失真，改善输出波形，通常设法使晶体管在静态时提形，通常设法使晶体管在静态时提供一个较小的能消除交越失真所需供一个较小的能消除交越失真所需的正向偏置电压，使两个晶体管处的正向偏置电压，使两个晶体管处于微导通状态，放大电路工作在接于微导通状态，放大电路工作在接近乙类的甲乙类工作状态。如图近乙类的甲乙类工作状态。如图2-2-6262所示就是双电源甲乙类互补对称所示就是双电源甲乙类互补对称功放电路。功放电路。由于该类电路静态工作点由于该类电路静态工作点Q Q的的位置设置很低，以避免降低效率，位置设置很低，以避免降低效率，工作情况与乙类相近，可采用工作情况与乙类相近，可采用乙类乙类双电源互补对称功放电路计算公式双电源互补对称功放电路计算公式估算估算。甲乙类互补对称功放电路甲乙类互补对称功放电路2024/7/2262.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2甲乙类单电源互补对称功率放大电路甲乙类单电源互补对称功率放大电路特点特点：单电源供电，输出端通过大单电源供电，输出端通过大电容量的耦合电容电容量的耦合电容C C与负载电阻与负载电阻R RL L相相连连。这种电路也称为这种电路也称为OTLOTL（无输出变（无输出变压器）电路。压器）电路。双电源互补对称功率放大电路双电源互补对称功率放大电路也称为也称为OCLOCL（无输出电容）电路。（无输出电容）电路。C C的电容量很大，静态时，的电容量很大，静态时，R R1 1、R R2 2调整恰当，可使两二极管的发射调整恰当，可使两二极管的发射极节点极节点A A稳定在稳定在V VCCCC/2/2的直流电位上。的直流电位上。2024/7/2272.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2甲乙类单电源互补对称功率放大电路甲乙类单电源互补对称功率放大电路 在信号输入时，由于在信号输入时，由于VTVT1 1组成组成的前置放大级具有倒相作用，因的前置放大级具有倒相作用，因此，在信号负半周时，此，在信号负半周时，VTVT2 2导通，导通，VTVT3 3截止，截止，VTVT2 2以射极输出器的形式以射极输出器的形式将正向信号传送给负载，同时对将正向信号传送给负载，同时对电容电容C C充电；在信号正半周时，充电；在信号正半周时，VTVT2 2管截止，管截止，VTVT3 3管导通，电容管导通，电容C C放电，放电，充当充当VTVT3 3管的直流工作电源，使管的直流工作电源，使VTVT3 3管也以射极输出器形式将输入信管也以射极输出器形式将输入信号传送给负载。号传送给负载。这样，只要选择时间常数这样，只要选择时间常数R RL LC C足够大（远大于信号最大周期），足够大（远大于信号最大周期），单电源电路就可以达到与双电源单电源电路就可以达到与双电源电路基本相同的效果。电路基本相同的效果。2024/7/2282.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2甲乙类单电源互补对称功率放大电路甲乙类单电源互补对称功率放大电路 在该电路中，在该电路中，VTVT1 1的上偏置电阻的上偏置电阻R R2 2一端与一端与A A点相连，起到直流负反点相连，起到直流负反馈作用，能使馈作用，能使A A点的直流电位稳定，点的直流电位稳定，且容易获得且容易获得V VCCCC/2/2值；值；R R2 2还引入交还引入交流负反馈，使放大电路的动态性流负反馈，使放大电路的动态性能得到改善。能得到改善。用用V VCCCC/2/2取代取代OCLOCL功放有关公式中功放有关公式中的的V VCCCC，就可以估算，就可以估算OTLOTL功放的各类功放的各类指标。指标。2024/7/2292.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路【例例2-7】互补对称功放电路如图互补对称功放电路如图2.72所示，已知所示，已知VCC=12V，RL=8，试求：，试求：（1）考虑）考虑UCES=0.5V时，电路的最大输出功率时，电路的最大输出功率Pom、电源供给功率电源供给功率PE、效率、效率和单管管耗和单管管耗PT1；（2）不考虑）不考虑UCES时电路的时电路的Pom、PE、和和PT1；（3）在正弦信号）在正弦信号ui=8sint V的作用下，电路的输的作用下，电路的输出功率出功率Po、效率、效率、管耗、管耗PT和电源提供的功率和电源提供的功率PE。（4）如果功放晶体管的极限参数为）如果功放晶体管的极限参数为ICM=2A，UCEO=30V，PCM=5W，说明所给晶体管能否正常，说明所给晶体管能否正常工作。工作。2024/7/230解：（解：（1）当）当UCES=0.5V时时Uom=VCC-UCES=12-0.5=11.5(V)2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2024/7/231解：解：（2）不考）不考虑UCES，即，即UCES=0时2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2024/7/232解：解：（3 3）在正弦信号）在正弦信号u ui i=8sint V=8sint V的作用下的作用下由于互补对称功放电路为射极输出器，由于互补对称功放电路为射极输出器，A Au u11，u uo ouui i，因此有，因此有U Uomom=U=Uimim=8V=8V2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路2024/7/233解：解：（4）选择功放管功放管时，要求，要求所所选的功放管足参数的要求，故能安全工作。的功放管足参数的要求，故能安全工作。实训实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试的测试 实验电路为实验电路为OTLOTL互补功率互补功率放大电路，在该电路中放大电路，在该电路中VTVT1 1管管的的R R1 1和和R RP P组成的上偏置电阻的组成的上偏置电阻的一端与一端与M M点相连，即引入直流点相连，即引入直流负反馈，只要适当选择负反馈，只要适当选择R RP P值，值，就可以使就可以使M M点直流电压稳定并点直流电压稳定并容易得到容易得到U UM M=V=VCCCC/2/2。同时，此。同时，此反馈也是交流负反馈，可以反馈也是交流负反馈，可以使放大电路的动态指标得到使放大电路的动态指标得到改善。改善。2024/7/234实训实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试的测试实训流程：实训流程：（1 1）按图在实验板上接好线路。）按图在实验板上接好线路。2024/7/235（2）调静态工作点）调静态工作点静态时，调节电位器使得静态时，调节电位器使得V2、V3的发的发射极节点电压为电源电压的一半，即电容射极节点电压为电源电压的一半，即电容C两端的直流电压为两端的直流电压为0.5Vcc。（3）当输入信号时，由于）当输入信号时，由于C上的电压上的电压维持不变，可近似的看成恒压源，因而根维持不变，可近似的看成恒压源，因而根据据OCL电路工作原理可以得出以下各类电路工作原理可以得出以下各类指标：指标：最大不失真输出电压：最大不失真输出电压：最大不失真输出电流：最大不失真输出电流：最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：实训实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试的测试实训流程：实训流程：2024/7/236 接负载接负载R RL L=5.1k=5.1k，输入端加，输入端加f=1kHzf=1kHz交流正弦波信号，逐渐增大输入幅值，交流正弦波信号，逐渐增大输入幅值，用示波器观察使输出幅值增大到最大用示波器观察使输出幅值增大到最大不失真。用数字万用表测量此时的交不失真。用数字万用表测量此时的交流电压流电压有效有效值值U Uo o和集电极平均直流电流和集电极平均直流电流值值I Io o。U Uo o=；I Io o=。求出求出 输出功率输出功率P PO O=U=UO O2 2/R/RL L=。求出求出 电源功率电源功率P PE E=I=IO OU UCCCC 。效率效率 =Po/P=Po/PE E*100%=*100%=。实训实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试的测试实训流程：实训流程：2024/7/237 （4）改变电源电压，测量同时比较输出功率和效率。）改变电源电压，测量同时比较输出功率和效率。在输入端接在输入端接f=1kHz交流正弦波，幅值调到使输出幅度最大而不失真。交流正弦波，幅值调到使输出幅度最大而不失真。按表按表2-13中要求填写。中要求填写。（5）改变负载，测量并比较输出功率和效率。）改变负载，测量并比较输出功率和效率。在输入端接在输入端接f=1kHz交流正弦波，幅值调到使输出幅度最大而不失真。交流正弦波，幅值调到使输出幅度最大而不失真。按表按表2-14中要求填写。中要求填写。实训实训2-11：甲乙类单电源互补对称功率放大电路：甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试的测试【想一想】2024/7/238 改变电源电压或者改变负载，功率放大电路的输出改变电源电压或者改变负载，功率放大电路的输出功率如何变化？效率如何变化？为什么会出现这种现象功率如何变化？效率如何变化？为什么会出现这种现象？实训实训2-12：甲乙类：甲乙类OTL互补对称功率放大电路的互补对称功率放大电路的仿真测试仿真测试2024/7/239实训流程：实训流程：（1 1）按图画好电路。）按图画好电路。（2 2）仿真观察电容）仿真观察电容C C2 2的直流的直流电压电压U UA A=。（3 3）加入输入信号，其有效）加入输入信号，其有效值为值为2V2V，频率，频率1kHz1kHz，用示波，用示波器观察信号源波形和输出信器观察信号源波形和输出信号波形：在过零点处号波形：在过零点处 （无明显失真（无明显失真/有有明显失真）。明显失真）。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/240 集成功率放大器具有具有性能优越，工作可靠，输出集成功率放大器具有具有性能优越，工作可靠，输出功率大，外围元件少，调试方便等优点，广泛应用于收音功率大，外围元件少，调试方便等优点，广泛应用于收音机、电视机、扩音机、伺服放大电路等音频领域。机、电视机、扩音机、伺服放大电路等音频领域。集成功放种类很多，从用途上划分，有通用型和专用集成功放种类很多，从用途上划分，有通用型和专用型功放；从输出功率上划分，有小功率功放和大功率功放型功放；从输出功率上划分，有小功率功放和大功率功放等。等。1LM386内部电路内部电路 LM386 LM386是一种音频集成功放，具有自身功率低、电是一种音频集成功放，具有自身功率低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于收录机和收音机中。波失真小等优点，广泛应用于收录机和收音机中。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2411LM386内部电路内部电路 输入级为差分放输入级为差分放大电路，大电路，VTVT1 1和和VTVT2 2、VTVT4 4和和VTVT6 6分别构成分别构成复合管，作为差分复合管，作为差分放大电路的放大管；放大电路的放大管；VTVT3 3和和VTVT5 5组成镜像组成镜像电流源作为电流源作为VTVT2 2和和VTVT4 4的有源负载；的有源负载；信号从信号从VTVT1 1和和VTVT6 6管管的基极输入，从的基极输入，从VTVT4 4管的集电极输出，管的集电极输出，为双端输入单端输为双端输入单端输出差分电路。出差分电路。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2421LM386内部电路内部电路 中间级为共射放中间级为共射放大电路，大电路，VTVT7 7为放为放大管，恒流源作有大管，恒流源作有源负载，以增大放源负载，以增大放大倍数。大倍数。输出级中的输出级中的VTVT8 8和和VTVT1010管复合成管复合成PNPPNP型管，与型管，与NPNNPN型型管管VTVT9 9构成准互补构成准互补输出级。二极管输出级。二极管VDVD1 1和和VDVD2 2为输出级为输出级提供合适的偏置电提供合适的偏置电压，可以消除交越压，可以消除交越失真。失真。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2431LM386内部电路内部电路 电阻电阻R R6 6从输出端从输出端连接到连接到VTVT4 4的发射的发射级，形成反馈通路，级，形成反馈通路，并与并与R R4 4和和R R5 5构成反构成反馈网络。从而引入馈网络。从而引入了深度电压串联负了深度电压串联负反馈，使整个电路反馈，使整个电路具有稳定的电压增具有稳定的电压增益。益。该电路由单电源该电路由单电源供电，故为供电，故为OTLOTL电电路，输出端（引脚路，输出端（引脚5 5）应外接输出电）应外接输出电容后再接负载。容后再接负载。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2442LM386的引脚图的引脚图 LM386 LM386引脚排列图如图引脚排列图如图所示。引脚所示。引脚2 2为反相输入端，为反相输入端，引脚引脚3 3为同相输入端；引脚为同相输入端；引脚5 5为输出端；引脚为输出端；引脚6 6和和4 4分别分别为电源和地；引脚为电源和地；引脚1 1和和8 8为为电压增益设定端；使用时电压增益设定端；使用时在引脚在引脚7 7和地之间接旁路电和地之间接旁路电容，通常取容，通常取1010F F。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2453LM386的典型应用电路的典型应用电路 LM386 LM386的电压增益近似等于的电压增益近似等于2 2倍的倍的1 1脚和脚和5 5脚内部的电阻脚内部的电阻值除以内部值除以内部VTVT2 2和和VTVT4 4发射极之间的电阻值。发射极之间的电阻值。LM386 LM386组成的最小增组成的最小增益功率放大器，总的电益功率放大器，总的电压增益为压增益为2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2463LM386的典型应用电路的典型应用电路 LM386 LM386的最少元件用法，其总的电压放大倍数为的最少元件用法，其总的电压放大倍数为2020，利用利用R RW W可以调节扬声器的音量。可以调节扬声器的音量。2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2473LM386的典型应用电路的典型应用电路 如果要得到最大增益的功率放大器电路，可采用图如果要得到最大增益的功率放大器电路，可采用图2.692.69。由于由于1 1脚和脚和8 8脚之间接入一电解电容器，则该电路的电压增脚之间接入一电解电容器，则该电路的电压增益将变得最大。益将变得最大。电压增益为电压增益为2.5.4 集成功率放大器集成功率放大器2024/7/2483LM386的典型应用电路的典型应用电路 任意增益的功率放大器，可在任意增益的功率放大器，可在1 1脚和脚和8 8脚之间再接入一个脚之间再接入一个可变电阻。可变电阻。实训实训2-13：集成音频功率放大器的调整与测试：集成音频功率放大器的调整与测试2024/7/249实训流程：实训流程：（1 1）按图）按图2-712-71制作电路。注意接线要短，以避免自激振制作电路。注意接线要短，以避免自激振荡。荡。（2 2）用万用表测试）用万用表测试LM386LM386各管脚对地的静态电压值。各管脚对地的静态电压值。（3 3）加入频率为）加入频率为1kHz1kHz、有效值为、有效值为10mV10mV的正弦波信号，用的正弦波信号，用示波器观察功放电路的输出波形，估算电压放大倍数。示波器观察功放电路的输出波形，估算电压放大倍数。