otl电路的最大输出功率6篇otl电路的最大输出功率 七OTL功率放大电路一一、实验目的、实验目的 1．进一步理解OTL功率放大器的工作原理。 2．学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试下面是小编为大家整理的otl电路的最大输出功率6篇,供大家参考。
篇一：otl电路的最大输出功率
OTL 功率放大电路 一一 、实验目的、实验目的1．进一步理解 OTL 功率放大器的工作原理。
2．学会 OTL 电路的调试及主要性能 指标的测试方法。
图 7－1
OTL 功率放大器实验电路 二、试验原理二、试验原理
图 7－1 所示为 OTL 低频 功率放大器。其中由晶体三极管 T1组成推动级，T2 ,T3是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，他们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1 管工作于甲类状态，它的集电极 电流 Ic1的一部分流经电位器 RW2及二极管 D，给 T2.T3提供偏压。调节 RW2，可以使 T2.T3得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点 A 的电位 UA=1/2UCC，可以 通过调节 RW1来实现，又由于 RW1的一端接在 A 点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号 Ui时,经 T1放大.倒相后同时作用于 T2.T3的基极,Ui的负半周使 T2管导通(T3管截止),有电流通过负载 RL,同时向电容 C0充电,在 Ui的正半周 ,T3导通(T2截止),则已充好的电容器 C0起着电源的作用,通过负载 RL放电,这样在 RL上就得到完整的正弦波.
C2和 R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.
OTL 电路的主要性能指标
1.最大不失真输出功率 Pom
理想情况下,Pom=UCCPOM=UO
2.效率=POM/PE 100%
PE－直流电源供给的平均功率
理想情况下,功率 Max=78.5%.在实验中,可测量电源供给的 平均电流 Idc,从而求得PE=UCC Idc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3.频率响应
祥见实验二有关部分内容
4.输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号 Ui之值 。
三、实验设备与器件 2/8RL,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效值,来求得实际的2/RL。
三、实验设备与器件1．＋5v 直流电源
5。直流电压表 2．函数信号发生器
6、直流毫安表 3．双踪示波器
7、频率计 8．晶体三级管 3DG6×1（9100×1）
3DG12×1（9031×1）
3CG12×1（9012×1）
晶体二极管 2CP×1
8 欧喇叭×1，电阻器、电容器若干 四，实验内容四，实验内容
在整个测试过程中，电路不应有自激现象。
1。按图 7－1 连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器 RW2置为最小值，RW1置中间位置。接通+5V 电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子， 若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因（如 RW2开路，电路自激，或管子性能不好等）
。如无异常现象，可开始调试。
1.静态工作点的调试静态工作点的调试
1）调节输出端中点电位 UA
调节电位器 RW1，用直流电压表测量 A 点电位，使 RA＝1/2UCC。
2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点
调节 RW2，使 T2、T2管的 IC2＝IC3＝5－10mA。从减小义越失真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使效率降低，所以一般以 5－10mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量得的是整个放大器的电流。但一般 T1的集电极电流 IC1较小，从而可以把测得的总电流近似当作示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去 IC1之值。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。
先使 RW2＝0， 在输入端接入 F=1KHZ的正弦信号 Ui。逐渐加大输入信号的幅值，此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真）
，然后缓慢增大 RW2，当交越失真刚好消失时，停止调节 RW2，恢复 Ui＝0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在 5－10mA 左右，如过大，则要检查电路。
输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表 7－1。
表 7－1 IC2＝IC3＝
mA UA＝2.5V
T1 T2 T3 UB(v)
UC(v)
UE(v)
注意：①在调整 RW2时，一是要注意旋转方向，不要调得过大，更不能开路，以免损坏输出管。
②输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随意旋动 RW2的位置。
2．最大输出功率．最大输出功率 POM和效率和效率 n 的测试的测试 1）测量 POM 输入端接 F=1KHZ 的正弦信号 Ui，输出端用示波器观察输出 电压 UO波形。逐渐增大 Ui，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载 RL上的电压 UOM，则
POM＝UOM2）测量 n 当输出电压为最大不失真输出时，读出直流毫安表中的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流 Iac（有一定误差）
，即此可近似求得 PE＝UCCICC，再根据上面没得的 POM，即可求出 n=POM/PE。
Idc PE Pom 2/RL 效率 n
3．输入灵敏度测试．输入灵敏度测试 根据输入灵敏度的定义，只要测出功率 PO＝POM时的输入电压值 Ui即可。
Ui
4．频率响应的测试．频率响应的测试
测试方法同实验二。记入表 7－2。
表 7－2
Ui＝
mV
FL
FO
FH F（（Hz））
1000 UO(v)
AV
在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的 50%。在整个测试过程中，应保持 Ui为恒定值，且输出波形不得失真。
5．研究自举电路的作用 1）测量有自举电路，且 PO＝POMAX时的电压增益 AV＝UOM/Ui。
2）半 C2开路，R 短路（无自举）
，再测量 PO＝POMAX的 AV。
用示波器观察 1）
、2）两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。
6．噪声电压的测试 测量时将输入端短路 （Ui＝0）
,观察输出噪声波形， 并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压 UN，本电路若 UN＜15mV，即满足要求。
7．试听 输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听， 并观察语言和音乐信号的输出波形。
五、实验报告 1．整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率POM、效率 n 等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
2．分析自举电路的作用。
3．讨论实验中发生的问题及解决办法。
篇二：otl电路的最大输出功率
北机 电学院学报 J O U R N A LO F
HE BEI IN S T IT U T E O F
M E C H A N O - -E L E CT R IC
E N G IN E E R IN G
1995年 第 12卷 第 2 期 V o1． 12 No． 2 不 。
OT L 电路最大不失真功率 计算误差的研究及修正 电子工程系 王庭芳 刘之义 [摘要]差产生的原因·提 出了计算误差的修正 系数并推导 1 计算奁式。
还定量分析 了复 合管 的饱和压 降 ．
关键词 OT L 电路 ·最大不失真功率 }计算误差 ·修正系数 本文分析 1 复合互补OTL 电路最大不失真输 出功率的计算误差、 误
采用复合管的无输出变压器的功率放大器简称为。
复合互朴 OTL "， 电路如图 1所 1计算公式及误差 1． 1计算公式 为了得到最大且不失真的输 出功率， 通常要求输入信号在正、
负峰值时， 激励管 BG． 应恰到饱 和与截止临界状态．信号如再增 大， 则会出现双向失真。静态时，
输出端的电压 = 等在信号作 用下 ， OT L 电路输 出的电压波形 如图 2所示．在 大值时复合管 BG2． 4 应导通到临界饱和状态。
百 B G 3 ． 5截 止 ， l y 值 由 譬 上 升 ， 但 最 甚 也 达 不 到 Ec值 ， 而 是 与 Ec相 差 一 十 饱 和 压 降 。
而
)o1的正半周最 围 1
复合互补 OT L 电路 收藕 日期 t 19 年 1 月 26 日
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· 46 - 河北机电学院学报 1995 短 ·的 负 半 周 峰 值 时 ， B G 3 ·5导 通 到 临 界 饱 和 状 态 而 B G 2 ． 4截 止 ，
值 由 譬 下 降 ， 但 最
甚也达不到零 电位． 而是相差一个饱和压 降。
由图 2 波形可以看 出，
点电位在信号作用下 是以 等为 中 心 上 下 摆动 ， 其 摆 动 幅 度 为 等一 y∞：
1
-~{Ec一 2Vc~)． 由 于电 容cs的隔 直 作用， 在 负 载R 上得到的电压波形如图 3所示．
令输 出管输出的最大且不失真功率 为 R
， 负 载 R 上得到的最大不失真功率 为 P 下． 即在 G 容量足够 大， 足 足够小， 其上信号压降 足够小， 可以忽略时 ， 则 P = ‰ 。据图 3：
、 在理想情况 P = 只 = V · ， L一 · —
M _
V
2 V
2 一 y
一ZKL — ‘
) 一 万~／ 2 (
’ ~ ／ 2 · RL 一 2V c ~ )
z^L 一— 式中：
—— 负载 RL 上信号 电压有效值} J ——负载中上信号电流有效值 I 一—— 负载R 上信号电压的峰值I ， 一——负载 R 中信号电流的峰值 ；
"Ir一 ——输出管的饱和压降} 凡——负载电阻值。
在理想情况下，
大不失真输出功率为；
P 一 = 一 =鬟 ( 1) 式即 OT L 电路在理想情况下的最大不失真输出功本率 的计算公式。在实际 电路 中， 当电源电压选得较高、 输出管饱和压降很小、 负载电阻较大而射极电阻R 叉很小时，
可以用此公式计算．
1． 2计算误差 对 图 l 所示 电路 ， 把电路参数代入( 1) 式即可求得最大不失真输出功率 的理论计算 值 ：
P Ⅲ一 “s E c ／ 8RL~
／ 8x 8=~ 1． 27W
负载R L 上得到的也即OT L 电路实际输出的最大不失真输出功率是多少呢? 经反复 实验测量， 测得图 l 电路负载 R 上的最大不失真电压有效值约为2V 。故 R
= 睨 ／ RL= 0． 5W
显然理论计算值并不等于实测值， 其误差大到；
图 2输出电压波形 _F争
髓 3 R L 上的电压波形 与丘 电源电压值相比也应足够小， 可以忽略时， 射理想情况下最 (2) ( 3) 维普资讯 http://www.cqvip.com
第 2期 王庭芳等OT L 电路最大不失真功率计算误差的研究及修正 · 47 · 1． 27 一 O．5= 0．77W
这就使公式( 1) 式失去T 实用价值 。
2理论计算误差产生的原因
用公式( 1) 式计算产生大误差的原因主要有两种 ；
输出管的饱和压降 当电源电压E 不足够高时， 输出管的饱和压降是不能忽略的， 特别是复合管作为输 出管的饱和压降不可忽视．
经测试复合管的输出特性曲线和图4 所示． 从曲线可见t复合管的饱和压降远比单管 的大． 当两只NPN 型硅管复合时， 复合等效三报管的饱和压降Vc~ t= 0． Ⅳ +
表示单管的饱和压降) ．
2． 1， ( 一 t ． 一 O 馐 J
J ( a) NPN 型复合管(b)PNP 型复合管 图 4复合管的输出特性曲线 两只三投管复合时， 复合等 效三极管的饱和压降由图 5 中虚 线所示路径决。
y c日l I =
n + V ce． sl式中 ：
n
- -开 启电压 1， — ——BG 的饱和压降 可见复合管的饱和压降并不 等于 BG ：
的单警饱和压降， 而是 由参加复合 的各管共 同决定．比 单管大得多 ．可用(4) 式估莫．对 硅管而言 ， V- T O -7V ，
忽珞饱和 压降， 或把单管饱和压降误当作复合管饱和压降， 是造成 OT L 电路最大不 失真输出功率理论计算误差的主要原因之一．
2． 2输出蔓蕾发射撮电阻 R e 的影响 当负载 电阻 R 阻值 不较大时， 起过流保护和稳定作用的发射扳 电阻 R． 上的功耗也 (4) BG：
发射结的 BG I 圈 5复合管的饱和压降 ‘ n 3V ， 对错管而言， VT O ． 3V ，
∞ O ． 2v ．
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· 48 · 河北机 电学院学报 1995 焦 不能一概忽略- 当考虑 R 和 功率的总和 ， 即 只oM= V 一￡ 后 ， 输出管输出的最大不失冥功翠 尸 0M 等于 和 R 上 ．
· L田 + V · ：
( +
) · 盅 踟 · ( 5 ) 式中：
V ——R 上信号 电压的有效值 I ——流过负载 Rc 也是流过 RB 丑 ——输出管发射极对地最大不失真信号电压的有效值 ．
= (等 一 2 Vc ~z) 豢 ‰ 一 · =
(E c- - 2 的最大不失真信号 电流的有效值 ．
因 为 ：
= 所 以 ：E
c- - 2 V cm z 即：
‰ =
(F~
- - 2 Vom z ) 2
( 6) 负载 R 上得到的也即 OT L 电路输出的最大不失真功 率 尸
可按与 R。
的分压关系 求得 ：
，
尸 = ‰· 一 · 尸 =
㈣
将图1电路参数及Vcm I = o． 7+ 0． 3= lV 代人(7)式计算得； 尸 w= o． 6w 与实测值 很接 近 ．
3理论计算误差的修正 为 了 _简化计算， 方便理想情况 下的公式的实际应用 t我们把负载 R 。
得到的最大不失 真功率 与理想情况下输出管输出的最大不失真功率 P ， 一的比值定义为修正 系数， 用 K 表示 。
K=P
／ P，一 = ／ 鬟=c
丽 1· (1-2 Vc ~x)] ·F ~- -砭2 V c m x
：
(8) 从( 8) 式可见 ：
(a) 当 凰》足 且 E c》 ∞ 时，
Pw
Pf一
彘， 即 理 想 情 况 - (b )当 足 与 R
以 及
一 与 聂 可 以 比 拟 时 ， 则 应 用 修 正 系 数 五 对 P，≈l 此时
一 是进 行 修
正 P w — · P ’ (c) 图 l 电路 ， 见 = l n ， R L暑8n ． Ec# 9V ．
∞ I 一0． 7+ 0． 3= 1V ． 刚 士O ． 48 维普资讯 http://www.cqvip.com
第 2 期 王庭芳等OT L 电路最大不失真功率计算误差的研究及修正 ． 49 ．
P LM=
· P
= 0．48 × 1． 27- - - - - " 0． 6W
(d) 从(8) 式可见tR 越小 ， 己 越低， 或者 见 越大，
功率则越小 ， 电路的效率也就越低。
可见 标明的参数下最大也不会超过 48％。
一越大， 则 K 越小，负载得到 的 也反映了电路的效率 ， 图 1所示电路的效率在 T h e A naly si s and E rr or A m endam ent of N o n— distor tion M ax im u m O utpu t Po w er of the O T L
C ircuit Wang T i． ~ a． g“
Zhiy i ( D epartm ent of E lectr onic E ngineerin g ) A bs tra c t T he calculating
err or of the maxi mum nondistortion output pow er and its causes in the OT L
circuit is discussed in th is paper ， and the amendament pasameter aT坩 cak ulat．
i“ g form ul a is giv en· T he saturation voltage of the ma l tiunit tubes iB a ls。quantitativet analy se d ．
。
K ey w ords ：
0 T L
circu its } ma ximu m n on - - distortion p ow er |
calcul ating err or ；
anlendament parameter ’ 维普资讯 http://www.cqvip.com
篇三：otl电路的最大输出功率
设计课题：OCL 或 OTL 功率放大电路 二、 主要技术指标 1、 额定输出功率 Po≥6W 2、 负载阻抗 RL=8Ω
3、 失真度γ ≤3% 三、 设计要求 1、 撰写设计说明书一份(电脑打印， 5000 字左右) 2、 制作实物 四、 课程设计说明书的主要内容及撰写顺序 1、 课题名称 2、 设计任务书 3、 中英文摘要和关键词 4、 目录 5、 绪论 6、 正文（分章、 节、 小节三级标题撰写）
1）
方案选择与论证 ；
2）
方案的原理框图， 总体电路图及原理说明；
3）
单元电路设计与原理说明， 元器件选择和电路参数计算说明；
4）
电路调试。
对调试中出现的问题进行分析， 并说明解决的措施； 测试、记录、 整理与结果分析。
7、 收获体会、 存在问题和进一步的改进意见等。
8、 参考文献 9、 谢词 10、 附录 A：
总电路图和 PCB 图 附录 B：
元器件清单 附录 C：
集成模块的管脚排列与管脚功能 五、 参考文献 1、 彭介华主编.电子技术课程设计指导. 北京：
高等教育出版社， 2002 2、 胡宴如主编.模拟电子技术..北京：
高等教育出版社， 2002 3、 周仲主编.国产集成电路应用 500 例..北京：
电子工业出版社， 1992 4、 刘春晖撰文.实用电路分析..北京电子报. 1995
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 2 -指导老师：
雷美艳
2005 年 11 月 26 日
摘
要 功率放大器的作用是给音响放大器的负载 RL（扬声器）
提供一定的输出功率。
当负载一定时， 希望输出的功率尽可能大， 输出的信号的非线形失真尽可能地小， 效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有 OTL 电路和 OCL 电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器， 也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个 OCL 功率放大器， 该放大器大采用复合管无输出耦合电容， 并采用正负两组双电源供电。
文中介绍了该放大器的偏置电路克服交越失真、 复合管的基本组合提高电路功率、 交直流反馈电路、 741 运放电路和对称电路（使静态输出点电压为零）。
此外， 文中还介绍了 双电源供电路设计部分， 在这里采用7800 系列（正电压）
和 7900 系列（负电压）。
其次本次实物产品采用 PCB 印制电路板制作（单面板）
使其性能良好满足设计要求和外表美观。
关键词：
双电源供电电路、 OCL 功率放大电路、 偏置电路、 交越失真、 复合管、 无输出耦合电容、 输出功率、 反馈网络、 对称网络、 741 集成运放、 PCB单面板。
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 3 -
Abstract The power amplifier function is (speaker) provides the certain output to acoustic amplifier load RL. When load certain, hope output power as far as possible big, the output signal non- linear distortion is as far as possible small, efficiency as far as possible high. The power amplifier common electric circuit form has the OTL electric circuit and the OCL electric circuit. Usefully inherits the power amplifier which the operational amplifier and the transistor composes, also has the specially integrated circuit power amplifier. This article designs is a OCL power amplifier, this amplifier uses the multiple-unit tube to relief greatly the coupling capacity, and uses the positive and negative two groups of double power sources power supply. In the article introduced this amplifier bias electric circuit overcomes the junction more to distort, the multiple-unit tube basic combination enhances the electric circuit power, the alternating and direct feedback circuit, 741 transports puts the electric circuit and the bilateral circuit (causes a static output voltage for zero). In addition, in the article also introduced the double power source for the circuit design part, uses 7,800 series in here (positive voltage) and 7,900 series (negative voltage). Next in kind product uses the PCB printed circuit board manufacture (single kneading board) to cause its performance good to satisfy the design request and to have a fine external appearance.
Key word:
The double power source feed circuit,
the OCL power enlargement electric circuit,
the bias electric circuit,
the junction more distort,
the multiple-unit tube,
reliefs the coupling capacity,
the output,
the feedback network,
the symmetrical net,
741 integrations transports puts,
the PCB single kneading board.
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 4 -
一、 前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8 二、 绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -9 三、电源部分的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -10
3.1 方案的选择与论证- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.2 方案的原理框图及电路总图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.3 方案的原理说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11
四、 OCL 功放方案的选择与论证- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12
4.1 方案的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 4.2 论证- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 五、 方案的原理框图， 总体电路图及原理说明- - - - - - - - - - - - - - - -13 5.1 方案的原理框图和总体电路图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
13 5.2 方案的原理框图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -13 5.3 总体电路图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --14 5.4 方案的原理说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 六、 单元电路及元器件选择和电路参数计算- - - - - - - - - - - - - - - -15 6.1 单元电路设计与原理说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --15 6.2
输入级设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 6.3
驱动级设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -15
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 5 -6.4
输出级设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 6.5
反馈网络设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16
6.6 元器件选择和电路参数计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16
6.7
由要求的输出功率选择功放管- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
17 6.8
R1 的选取- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- 17
6.9 功放级元件的选取- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 七、 电路调试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18
7.1 仿真调试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -18 7.2 绘制电路原理图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 7.3 对实物电路进行调试并记录数据- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -19 7.3.1 电路调整与测试- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 19 7.3.2 通电观察- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - 22 7.3.3 OCL 功放部分的检测- - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - 23 7.4 数据分析及误差分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -23 八、 设计体会与总结- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -23九、 参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -25
十、 谢词- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26十一、
附录- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 27
附录 A
电路图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -27
附录 B
元件清单- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 29 附录 C
集成模块的管脚排列与管脚功能- - - - - - - - - - - - - - - - - - 30
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 6 -
《模拟电子技术》 是一门发展迅速、 实践性和应用性很强的电子技术专业基础课程。
为了 适应现代电子技术飞跃发展的需要， 更好的培养 21 世纪应用型电子技术人才， 需要在加强学生基础理论学习的同时， 还要加强实验技能的训练。
提高动手能力和课堂理论知识是相辅相成的。
将理论知识、 课题内容的作业、 讨论与技能训练相结合，融为一体， 课程设计以此为目的使能力培养贯穿于整个教学过程 。
本次课程设计（OCL 功率放大器）
综合了 模拟电路中的许多理论知识， 它使我们学过的相关理论知识得到更好的巩固， 并使理论知识与实际问题相联系。
提高自己的动手实践能力、 安装与检测电路的能力。
其中主要涉及到的基础知识有半导体三极管的应用， 放大电路的分析方法和应用， 负反馈放大电路与基本运算电路的性能与作用， 基本偏置电路的设计及其应用等。
在设计的过程中还涉及到了 应用Protel 制作原理图和 PCB 板的一些基础知识。
对于综合运用所学过的知识有一定的帮助和巩固。
限于组员能力有限、 时间创促和初次设计制板， 设计中难免存在错误、 错漏和不妥之处， 恳请老师给予指正， 在此致谢
编者
张 勇
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 7 -
2006 年 1 月 2 日 根据本次设计的要求， 双电源供电路均采用 7812、 7912 即可实现。OCL 功放部分放大系统的步骤：
输入信号-输入级-驱动级-输出级-负载-反馈网络-输入级。
功率放大器的作用是提供较大的输出功率来驱动负载。
如使扬声器发出宏亮的声音、 示波器中的光点随信号偏转、 电动机、 电磁阀动作的实现等都需要对功率进行放大。
而电压放大器的主要要求是在负载得到不失真的电压信号时， 讨论的主要指标是电压放大倍数、 输入和输出电阻等， 输出功率并不一定大。
功率放大器则不同， 它是一种能量转换器。
设计电路时， 考虑的是最大输出功率、 非线性失真、 减小管子功耗以提高放大器的效率、 使管子安全可靠工作等。
由于要求输出功率大， 因此电源消耗的功率也大， 就存在效益指标的问题。
由于功率放大器工作电流、 电压的变化范围很大， 那么晶体管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态的非线性区， 因此非线性失真、晶体管功耗、 散热、 直流电源功率的转换效率等都是功放中的重要指标。
为了提高效率， 将放大电路做成推挽式电路， 功放管的工作状态设置为甲乙类， 以减小交越失真。
常见的功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器 OCL、 单电源互补推挽功率放大器OTL、 平衡（桥式）
无变压器功率放大器 BTL 等。
由于功放管承受电流、 电压， 因此功放管的保护和散热问题必须重视。
功率放大器可以
★模拟电 子 技术课程设计★ 湖南工学院电气与信息工程系 - 8 -由分立元件组成， 也可由集成电路实现。
在此次设计中， 采用的是由集成运放和相应分立元件所组成的功率放大电路。
任何的电子产品都必须有电源供应部分， 以便把市电转换成电子线路所需的直流电压， 驱动电子线路工作。
电源电路框图 3. 1
本次设计中， 电源供应包括变压器， 整流器， 滤波电容， 并且加入了稳压电路（正、 负稳压器）。
当 220V 交流电进入放大器时， 首先经过变压器， 把 220V 电压降到几十伏， 并且通过滤波电容， 将直流电压降到电路所需的工作电压。
滤波电容的功能不仅是滤除交流纹波而已， 它还具有储存电能的功效。
当电流放大级突然需要极大的电能时， 要靠墙壁内的市电供应时来不及的， 此时滤波电容的储电能力就起了很大的作用。
经过变压， 整流， 滤波的电压还会遇上一个状况，那就是万一墙壁上的市电不稳定时， 也同样会影响到电源...
篇四：otl电路的最大输出功率
L 电路总结互补对称功率放大电路总结
近期，我对功率放大电路进行了系统的学习，通过看书、请教他人以及自己动手焊接，调试电路，我对 OTL 功率放大电路有了一定的了解。为了更好地整理这一部分的学习成果，现做总结如下：
1.晶体管工作状态
按照晶体管的工作状态，也就是静态工作点的位置分类，一般可以分为甲类、乙类、甲乙类功率放大电路。
在输入信号的一个周期中，晶体管都有电流流过，即晶体管的导通角为 360°，这是晶体管的甲类工作状态。其特点是，非线性失真较小，但损耗大、效率低。
如果在输入信号的一个周期中，晶体管有半个周期导通，即晶体管导通角为 180 度，而在另外半个周期内截止，这是晶体管的乙类工作状态。其特点是管子消耗小，效率高，但波形失真严重。
如果晶体管再输入正弦信号周期的一大半，即晶体管的导通角在 180°到 360°之间，这是晶体管的甲乙类工作状态。其特点是效率较高，波形失真较严重。
2.OCL 功率放大电路
OCL 又称双电源互补推挽乙类功率电路，根据晶体管的工作状态不同主要分为乙类 OCL 电路（如图 2.1）
和甲乙类 OCL 电路（如图 2.2）。
图 2.1OCL 乙类功率放大电路
图 2.2 甲乙类 OCL
2.1 乙类 OCL
图 2.1 中，Q1 为 NPN 型管，Q2 为 PNP 型管，两管参数对称。两管的基极和射极对接在一起，基极输入信号，射极输出信号，其电路工作原理如下：
2.1.1 静态分析
当输入信号 ui=0 时，两个三极管都工作在截止区，此时通过三极管个三个电极的电流均为零，负载上无电流通过，输出电压 u0=0。
2.1.2 动态分析
当输入信号为正半周期时，ui>0，三极管 Q1 导通，Q2 截止，Q1管的射极电流i1从+Vcc自上而下流过负载，在RL上形成正半周输出电压，u0>0。
当输入信号为负半周期时，ui<0，三极管 Q2 导通，Q1 截止，Q2 管的射极电流 i2 从-Vcc 自下而上流过负载，在 RL 上形成负半周输出电压，u0<0。
在输入信号 ui 的一个周期内，Q1，Q2 轮流导通，而且 i1，i2 流过负载的方向相反，从而形成完整的正弦波。
2.1.3 指标计算
输出功率为
P0=0.5U2cem/RL
（
1-1）最大输出功率为
Pom≈0.5U2CC/RL
（1-2）
电源供给功率为
PE=2ζU2CC/πRL
（1-3）
ζ＝Ucem/UCC
（1-4）
电源最大供给电压
PEmax=2U2CC/πRL
（1-5）
效率η
η＝πζ／4
（1-6）
最大效率
η
集电极功率损耗
PC=U2CC(2ζ/π-ζ)/RL
（1-8）
集电极最大功率损耗
PCmax=4P0max/π2 ≈0.4P0max
（1-9）
max＝π／4≈78.5%
（1-7）
2.2 甲乙类 OCL 电路
如图 2.2，是甲乙类 OCL 电路，是利用 Q3 管的静态电流 IC3Q 在电阻R1 的压降来提供 Q1，Q2 管所需的偏压，即
UBE1+UBE2=IC3QR1
（2-1）
其中 Q3 管组成前置放大电路，电容 C1 用来抑制偏置对交流信号
的影响。当 Q1,Q2 参数完全一致时，有
UBE1=UBE2=IC3QR1/2
（2-2）
2.3 交越失真
图 2.1 的乙类互补对称电路效率较高，但存在交越失真的问题。这是因为三极管输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，而图 1.1 中两
管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，没有基极偏流。当基极电流 ui 小于开启电压时，Q1，Q2 都截止，两管均无输出信号；在刚大于开启电压的很小范围内，i1,i2 变化很慢，输出信号非线性严重。这样，在两管交替工作前后，在负载上产生的的波形与输入的正弦波相差较大如图 2.3 所示。
图 2.3 交越失真
为了消除交越失真，我们要设置合适的静态工作点，让三极管处于微导通的状态，如图 2.4，我们可以加两个二极管使两晶体管处于微导通的状态。这样就可以使输出信号为完整的波形。
图 2.4 消除交越失真的 OCL 电路
3.OTL 功率放大电路
OTL 功率放大电路又称单电源互补对称功率放大电路，简而言之就是在两管发射极与负载之间接一个大量电容 C 取代负电源。这种形式的电路没有输出变压器，而有输出偶合电容，简称 OTL 电路（Output Transformerless）。如图 3.1 为乙类 OTL 电路，图 3.2 为甲乙类 OTL 电路。
图 3.1 乙类 OTL 电路
图 3.2 甲乙类 OTL 电路
为保证功率放大器良好的低频响应，电容一般按式（3-1）选择，式中fL 为
C>1/2πfLRL
（3-1）
放大器所要求的下限频率。
图 3.1 电路的晶体管工作于乙类状态，同样存在交越失真，为消除交越失真，多采用甲乙类 OTL 电路。
图 3.2 中，Q1，Q2 工作在甲乙类状态，Q3 组成激励级，工作在甲类放大状态。Q1，Q2 组成互补功放级，输出端通过大电容 C 与负载 RL 相接。由 Q3 静态电流在二极管 D1，D2 两端产生的电压为 Q1，Q2 提供正向偏置电压，以消除交越失真。
4.实物焊接 OTL 电路
4.1 电路原理图
图 4.1 实际焊接的 OTL 电路
4.2 电路分析
输入极 Q1（9014）工作于甲类状态，对信号进行电压放大，其基极工作电压
等于两输出极三极管的中点电压，一般为电源电压的一半，这个电压的稳定由输出三极管的基极的两个二极管控制。Q2，Q3 组成一套推挽放大电路，都工作于甲
乙类状态。3.3 欧姆电阻 R5，R6 串联在输出三极管的发射极上，稳定偏流，以减
小环境温度、不同器件（如二极管、输出三极管）参数区别对电路的
影响。R4,R3，R2 是三管的偏置电阻。R1 为负反馈电阻。D1,D2 构成钳位电路，保证 Q2 基极电压始
终比 Q3 基极电位高 1.4V，那么 Q2 在 Q3 基极负半周电压高于-0.7V时就开始工作，
从而消除交越失真。
4.3 各点波形分析
如图 4.2 为输入端输入信号，电压幅值为 436mv，经 Q1 放大后输出6.40V 的电压（如图 4.3），放大约 15 倍。
图 4.2 输入波形
图 4.3Q1 集电极极输出波形
Q2，Q3 射极输出波形如图 4.4，电压幅值为 4.44V，经大电容 C 输出电压大小相同的标准正弦波形（如图 4.5）。输入信号波形与最终输出信号波形对比如图
4.6，（黄色为输入波形，蓝色为输出波形）。
图 4.4Q2，Q3 射极输出波形
图 4.5 输出电压
图 4.6 输入输出波形对比
4.4 遇到的问题
在实物焊接的过程中，我有几次焊漏了导线，导致在测试波形几次不成功才发现电路不完整。我先后焊了两次，第一次由于理论知识不足不懂得如何调三级管的静态工作点，致使我又焊了一次。在调试的过程中我波形底部出现失真，我通过查阅资料知道了如何处理三极管非线性失真的问
题（详见 4.4）。
4.5 非线性失真的解决方法
4.5.1 截止失真的解决办法
适当减小基极电阻 RB 阻值，使 IBQ 的值增大，提高静态工作点，就会消除截止失真。
4.5.2 饱和失真的解决办法
（1）增加 VCC。由于三极管饱和的根本原因是集电结收集电子的能力不足，
所以增加 VCC 能够增强集电极收集电子的能力，但必须保证 VCC 在三极管的能承受范围内，在 RC 和管子不变的情况下，能够消除饱和失真。
（2）增加基极电阻 RB 以减小基极电流，从而集电极电流 IC=βIB，在集电极电阻 RC 和集电极电源 VCC 不变的情况下，由 VCE=VCC-βIBRC 得集电极电压变大，从而使集电极收集电子能力增强，消除饱和失真。
（3）减小集电极电阻，在电路中其他参数不变的情况下，减小集电极电阻RC就减小了在RC上的压降由uce=VCC-βIBRC知加在集电结的电压增大，也增强了集电极收集电子的能力，从而消除饱和失真 。
（4）更换一只β较小的管子.在其他参数不变的情况下，换一只放大倍数较小的管子，由 uce=VCC-βIBRC 知:在集电极电阻上的压降减小，也即增大了加在集电结的电位，增强了集电结收集电子的能力，从而消除饱和失真。
5.心得体会
这次学习功率放大电路，开始时我觉得这个电路很简单，焊好电路得
到波形就可以了，但当我动手去做的时候却发现没那么简单。整个 OTL 电路虽然不过区区十来个元件，但里面却包含了很多的知识，我从刚开始焊这个电路到最终得到完整的波形整整花了四天时间。所以我们不能被事物的表面所迷惑，而要看透它的内在。
刘佐明
2014/7/5
篇五：otl电路的最大输出功率
３ ０ ．・３ ０ ・内滁学院学报第２５Ｎ ｏ． １卷第２Ｖ ｏ ｌ ｌ ２ ．２ 期５ Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ ＬＯ ＦＮ Ｅ ＩＮ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ ＬＵ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ。儿Ａ Ｎ ＧＯ Ｔ Ｌ 和Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率表达式的统一邹万全（ 内江师范学院物理与电子信息工程学院，四川内江６ ４ １１０ ０ ）摘要：
在模拟电路书上， Ｏ Ｔ Ｌ 电路和Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率表达式是不同的， 但通过分析和推理。
可得出两者统一的表达式。
以便学者更好地掌握．关键词：
Ｏ Ｔ Ｌ 电路； Ｏ Ｃ Ｌ 电路； 输出功率； 计算中图分类号：
Ｔ Ｎ ７ ０ ２文献标志码：
Ａ文章编号：
１６ ７ １—１７ ８ ５（ ２０ １０ ）１２—０ ０ ３０ － － ０ ２乙类推挽式的功率放大电路由于效率高， 信号失真小， 为当前功率放大电路的主要电路， 而乙类推挽式的功率放大电路最主要的电路又有０ Ｔ Ｌ 及Ｏ Ｃ Ｌ 两种电路形式． ０ Ｔ Ｌ 是英文Ｏ ｕ ｔｐ ｕ ｔｔｒ ａ ｎ ｓｆ ｏ ｒ －ｍ ｅｒ ｌｅｓｓ的缩写， 意思是“单电源供电无输出变压器有输出电容器单端推挽式的功率放大电路” ［ １］２６１．Ｏ Ｃ Ｌ 是英文Ｏ ｕ ｔｐ ｕ ｔ Ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉｔｏ ｒ ｌｅ ｓｓ的缩写， 意思是“双电源供电没有输出电容器单端推挽式的功率放大电路” Ｃ １］２５８ ． 由于两种电路无输出变压器， 主要由电阻及晶体管元件组成， 因此， Ｏ Ｔ Ｌ 电路和Ｏ Ｃ Ｌ 电路为集成功率放大电路的主要电路． 本文主要对０ Ｔ Ｌ 及Ｏ Ｃ Ｌ 两种电路的最大不失真功率分析计算加以探讨．Ｉ乙类双电源互补对称电路（ Ｏ Ｃ Ｌ ｌ号幅度近似为电源值， Ｖ 。
≈Ｖ ∞．１． １． ２Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率的推证输出功率为输出电压有效值Ｕ 及输出电流有效值ｆ 。
的乘积．胪ｍ ＿ 善’ 志２疑． ㈩Ｐ。
＝蓦２Ｒ一凌２Ｒ一盟型２ＲＬ≈象２Ｒ．１． １． ３ｏ Ｃ Ｌ 的实用电路ＩＯ Ｔ Ｌ 和ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率因此为了简便起见， 我们以“乙类互补对称电路” 为例， 在忽略管耗和晶体三极管门槛电压条件下， 分别推出Ｏ Ｔ Ｌ 和Ｏ Ｃ Ｌ 电路的最大不失真输出功率．１． １Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率∽１１． １． １乙类双电源互补对称电路（ Ｏ Ｃ Ｌ ）原理电路如图１所示， Ｔ 。
、 Ｔ ｚ 为参数相同的Ｎ Ｐ Ｎ 及Ｐ Ｎ Ｐ 管， Ｔ 。
、 Ｔ ２工作在射极输出器状态．采用正负对称电源士Ｖ 口供电．信号让正、 负半周时， Ｔ 。
及Ｔ ２交替导通， 在负载Ｒ ｔ上获得完整的信号， 忽略晶体管饱和压降， 信‘＿ＬＬ。Ｌ ‘（ ２）为克服交越失真， 晶体管一般工作在甲乙类状态， 常见的有采用二极管进行偏置的甲乙类双电源互补对称电路（ 图２）及利用刨聒扩大电路进行偏置的甲乙类双电源互补对称电路（ 图３）两种形式．１． ２Ｏ Ｔ Ｌ 电路最大不失真输出功率‘３３１． ２． １乙类单电源互补对称电路（ Ｏ Ｔ Ｌ ）收稿日期：
２０ １０ —０ ９ ． １３作者简介：
邹万全（ １９ ６２一）。
男， 四川资中人， 内江师范学院副教授．万方数据
２０ １０ 年１２月邹万全：
Ｏ Ｔ Ｌ 和Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率表达式的统一・３１・圈２ 采用二极管进行偏置的甲乙双电源互补对称电路３利用。
“扩大电路进行偏置的甲乙类双电源互补对称电路原理电路如图４ 所示， 采用单电源供电， 输出电容为隔直耦合电容． 仍然是丁。
、 Ｌ 为参数相同的Ｎ Ｐ Ｎ 及Ｐ Ｎ Ｐ 管， 工作在射极输出器状态．４ 乙类单电源互补对称电路（ ｏ ｒ ｅ ）电路静态时， 给Ｔ ， 、 Ｔ ２适当偏置， 可使Ｋ 点电１１压Ｋ ＝ 百． Ｉｔ Ｖ ∞， 因此， 电容两端电压也为一１， Ｖ 口． 信号厶厶正半周时。
丁。
导通， Ｔ ２截止， 电源通过丁， 及负载Ｒ 。
向电容充电， Ｒ 。
获得信号正半周； 信号负半周时， 丁， 截止， 瓦导通， 电容通过Ｔ ２及负载Ｒ 。
放电， Ｒ ｃ获得信号负半周． 由于耦合电容的电容量较大， 工作时电容两端电压不能突变， 忽略晶体管饱和１压降， 信号幅度近似为Ｖ 。
≈寺％．ｏ１． ２． ２ｏ Ｔ Ｌ 电路最大不失真输出功率的推证１由于儿≈妄Ｖ ∞， 与Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输厶出功率的推证方法完全相同， 可得Ｐ 。
：
疑：
象笔鲨１芝荨兰≈琵．１“２Ｒ ￡２Ｒ ，２Ｒ Ｉ，…８Ｒ Ｉ‘（ ３）１． ２． ３Ｏ Ｃ Ｌ 的实用电路为保证Ｔ ， 导通时驱动级有足够的驱动能力使丁。
的输出幅度达到÷Ｖ ∞， 则要求驱动级的电源电压高于Ｖ ∞， 因此Ｏ Ｃ Ｌ 的实用电路一般为带自举的甲乙类单电源互补对称电路。
如图５所示．图５采用二极管进行偏置的带自 举的甲乙类单电源互补对称电路图中， Ｃ ３自举电容， 由于Ｃ ３及Ｒ 。
的作用， 可使Ｄ 点电压高于Ｖ ∞， 图中Ｄ 。
、 Ｄ ：
的作用是给Ｔ 。
、 Ｔ ２一个固定偏置， 使其工作在甲乙类状态．２Ｏ ＩＬ 和。
阢电路最大不失真输出功率表达式的统一设ｏ Ｔ Ｌ 和０ Ｃ Ｌ 电路的电源总电压为Ｕ ． 对于Ｏ Ｔ Ｌ 电路， 【， ＝ Ｖ ∞； 对于Ｏ Ｃ Ｌ 电路， Ｕ ＝ ２％．则Ｏ Ｔ Ｌ 电路最大不失真输出功率Ｐ 。
＝ 涤＝ 罴．㈤同样Ｏ Ｃ Ｌ 电路最大不失真输出功率也为ｐ 一堕一堡２Ｒ ，ｒ ‘、、 。
７１”８Ｒ ， 。可见， 在忽略管耗和晶体三极管门槛电压条件下， 引入电源总电压之后， 无论是（ ）Ｔ Ｌ 电路还是Ｏ Ｃ Ｌ 电路， 其最大不失真输出功率表达式是完全相同的．本文讨论， 仅供电子技术类广大师生参考， 由于大功率器件工作频率的不断提高， 当前～种效率更高的功率放大器一Ｄ 类功率放大器， 正在广泛应用．Ｄ 类功放主要是将输入音频对高频振荡进行脉宽调制， 使高频脉冲宽度随音频变化而变化， 然后将这些脉冲进行功率放大， 经过滤波电路输出即可． 其理论基础为Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 调制理论． 读者可参考有关资料．（ 下转第４ ０ 页）万方数据
‘４ ０ ・内江师范学院学报第２５卷第１２期Ｄ ｕ ｂ ｌｉｎ ， Ｃ ａ ｌｉｆ ｏ ｒ ｎ ｉａ ｚ Ｓ ｙ ｂ ａ ｓｅ ， ２０ ０ ４ ．［ １３］Ｓ ｌａ ｓｈ ． Ｐ ｏ ｗ ｅｒＤ ｅｓｉｇ ｎ ｅｒ教程［ Ｅ Ｂ ／Ｏ Ｌ ］． ［ ２０ ０ ６—０ ９ —０ ３］．Ｒ ｅｑ ｕ ｉｒｅｍ ｅｎ ｔｓ・－ Ｍ ｏ ｄ ｅｌｉｎ ｇＡ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓｈ ｔｔｐ ：
／／ｗ ｗ ｗ ． ｃｎ ｂ ｌｏ ｇ ｓ． ｃｏ ｒｎ ／ｆ ｅｉｒｅｎ ｌ４ ２１／ａ ｒｃｈ ｉｖ ｅ／２０ ０ ６／０９ ／０３／４ ９ ３６２４ ． ｈ ｔｍ ｌ．Ｒ ｅ ｇ ａ ｒ ｄ ｉｎ ｇＳ ｏ ｆ ｔｗ ａ ｒ ｅ Ｌ ｉｆ ｅＣ ｙ ｃ ｌｅＺ Ｈ ＵＬ ｉ・Ｏ ｉａ ｎ ｇ（ Ｃ ｏ ｌｌｅ ｇ ｅｏ ｆＣ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔｅ ｒ ， Ｃ ｈ ｉｎ ａＷ ｅ ｓｔ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌＵ ｎ ｉｖ ｅ ｒ ｓｉｔｙ ， Ｎ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ ｉｃ ｈ ｕ ａ ｎ６ ３ ７ ０ ０ ９ 。
Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ：
Ａｒ ｅ ｑ ｕ ｉｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｓ—ｍ ｏ ｄ ｅ ｌｉｎ ｇｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｏ ｆ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ—ｄ ｒ ｉｖ ｅ ｎｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉｓｍｗ ａ ｓｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｔｈ ． Ｒ ｅ ｑ ｕ ｉｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔｉｅ ｓａ ｎ ｄｍ ｏ ｄ ｅ ｌｒ ｅ ｃ ｔａ － ｄ ａ ｔａｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｔｅ ｄｏ ｎ ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓｉｓ ｏ ｆＰ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｄ ｅ ｓｉｇ ｎ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ， ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔｉｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｖ ａ ｌｕ ｅ－ ｌｉｓｔ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｕ ｓｔｏ ｍ ｉｚ ｅ ｄ ｉｎ ｔｈ ｅ ｒ ｅ －ｑ ｕ ｉｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｓｄ ｏ ｃ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｖ ｉｅ ｗ ， ｗ ｉｔ ｈ ｂ ｕ ｓｉｎ ｅ ｓｓ ｒ ｕ ｌｅ ｓａ ｐ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄａ ｓ ｗ ｅ ｌｌ． Ｓ ｏ ｍ ｅｔｒ ａ ｃｅａ ｂ ｉｌｉｔｙｍ ａ ｔｒ ｉｘ ｖ ｉｅ ｗ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔｅ ｄｗ ｉｔｈｄ ｅ ｓｉｇ ｎｏ ｂ ｊｅｃｔｓ・ｅｘ ｔｅｒｎ ａ ｌ ｆ ｉｌｅ ｓ・ｒ ｅ ｑ ｕ ｉｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｂｊｅｃｔｓ ａ ｎ ｄｂ ｕ ｓｉｎ ｅ ｓｓｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓｓｍ ｏ ｄ ｅ ｌ． Ｔ ｈ ｅｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉｍ ｅ ｎ ｔａ ｌ ｆ ｉｎ ｄ ｉｎ ｇ ｓ ｓｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｇ ｉｖ ｅ ｓａｐ ｅ ｒ ｆ ｅ ｃ ｔ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅｉｎｍ ｏ ｄ ｅ ｌ—ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔａ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｏ ｓｓ－ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌｓ ｃｏ ｎ ｆ ｌｉｃｔ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓ， ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｉｃｉｅ ｎ ｔｌｙ ｓｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓ Ｒ Ｑ Ｍｒ ｅ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓａ ｎ ｄ ｔｈ ｅｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔｉｏ ｎａ ｎ ｄ ｃ ｕ ｓｔｏ ｍ ｉｚ ａ ｔｉｏ ｎ ｏ ｆｔｅ ｍ ｐ ｌａ ｔｅ ｓ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ：
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ｒｅｐ ｏ ｒｔ ｒ ｅ ｍ ｐ ｌａ ｔｅ（ 责任编辑：
胡蓉）（ 上接第３１页）参考文献：［ １］殷瑞祥． 电路与模拟电子技术［ Ｍ ］． 北京：
高等教育出版社， ２００３．［ ２３秦曾煌． 电工学下册（ 电子技术）［ Ｍ ］． 北京：
高等教育出版社， ２００８：
２０７ —２０８．［ ３］康华光． 电子技术基础（ 模拟部分）［ Ｍ ］． 北京：
高等教育出版社， ２０ ０ ８ ：
２０ ７ —２０ ８ ．Ｕ ｎ ｉｔｙｏ ｆ ｔｈ ｅＥ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎ ｓｆ ｏ ｒＯ Ｔ Ｌａ ｎ ｄ Ｏ Ｃ ＬＣ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ Ｕ ｎ ｄ ｉｓｔｏ ｒ ｔｅ ｄＭ ａ ｘ ｉｍ ｕ ｍＯ ｕ ｔｐ ｕ ｔＰ ｏ ｗ ｅ ｒＺ Ｏ ＵＷ ａ ｎ － ｑ ｕ ａ ｎ（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＰ ｈ ｙ ｓｉｃ ｓ＆ Ｅ ｌｅ ｃ ｔｒ ｏ ｎ ｉｃＩｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔｉｏ ｎ ａ ｌＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｎ ｅｉｊｆ ａ ｎ ｇＮ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉｖ ｅｒｓｉｔｙ ， Ｎ ｅｉｊｉａ ｎ ｇ 。
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Ｉｎｔｈ ｅａ ｎ ａ ｌｏ ｇｃｉｒ ｃｕ ｉｔｂ ｏ ｏ ｋ ｓ・ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎ ｓｆ ｏ ｒＯ Ｔ Ｉ。
ｃ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ ａ ｎ ｄ Ｏ Ｃ Ｉ。
ｃ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ ｕ ｎ ｄ ｉｓｔｏ ｒ ｔｅ ｄ ｍ ａ ｘ ｉｍ ｕ ｍｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔｐ ｏ ｗ ｅｒａ ｒ ｅ ｄ ｉｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓａ ｎ ｄｒ ｅ ａ ｓｏ ｎ ｉｎ ｇａ ｕ ｎ ｉｆ ｉｅ ｄｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎｆ ｏ ｒｔｈ ｅｔ ｗ ｏｃ ａ ｎｂ ｅ ｄ ｒ ａ ｗ ｎ ｔｈ ｕ ｓｔｏｐ ａ ｖ ｅ ｗ ａ ｙｆ ｏ ｒｂ ｅ ｔｔｅ ｒｍ ａ ｓｔｅ ｒ ｙｏ ｆ ｔｈ ｅｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓｓｉｏ ｎａ ｍ ｏ ｎ ｇｔｈ ｅ ｓｔｕ ｄ ｅｎ ｔｓ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ：
（ ）Ｔ Ｌｃ ｉｒ ｃ ｕ ｉｔ； Ｏ Ｃ Ｉ。
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李伟男）万方数据
篇六：otl电路的最大输出功率
四 OTL 功率放大电路姓名：李振昌 学号：15350027 班级：自动化一班
一 、实验目的
1．进一步理解 OTL 功率放大器的工作原理。
2．学会 OTL 电路的调试及主要性能 指标的测试方法。
一 、实验目的
1．进一步理解 OTL 功率放大器的工作原理。
2．学会 OTL 电路的调试及主要性能 指标的测试方法。
图 7－1
OTL 功率放大器实验电路 二、试验原理
图 7－1 所示为 OTL 低频 功率放大器。其中由晶体三极管T 图 7－1
OTL 功率放大器实验电路 二、试验原理
图 7－1 所示为 OTL 低频 功率放大器。其中由晶体三极管T 1 1 组成推动级，T 2 2
,T 3 3 是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，他们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1 管工作于甲类状态，它的集电极 电流 I是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，他们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1 管工作于甲类状态，它的集电极 电流 I c1 的一部分流经电位器 R W2 及二极管 D，给 T 2 2 .T 3 3 提供偏压。调节 R提供偏压。调节 R W2 ，可以使 T 2 2 .T 3 3 得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位 U得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位 U A A =1/2U CC ，
可以 通过调节 R可以 通过调节 R W1 来实现，又由于 R W1 的一端接在 A 点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号 U的一端接在 A 点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号 U i i 时,经 T 1 1 放大.倒相后同时作用于T放大.倒相后同时作用于T 2 2 .T 3 3 的基极,U i i 的负半周使 T 2 2 管导通(T 3 3 管截止),有电流通过负载 R管截止),有电流通过负载 R L, 同时向电容 C 0 0 充电,在 U i i 的正半周 ,T 3 3 导通(T 2 2 截止),则已充好的电容器 C截止),则已充好的电容器 C 0 0 起着电源的作用,通过负载 R L L 放电,这样在 R L L 上就得到完整的正弦波.
C上就得到完整的正弦波.
C 2 2 和 R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.
OTL 电路的主要性能指标
1.最大不失真输出功率 P和 R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.
OTL 电路的主要性能指标
1.最大不失真输出功率 P om
理想情况下,P
理想情况下,P om =U CC2CC2 /8R L L ,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效值,来求得实际的 P,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效值,来求得实际的 P OM =U O2O2 /R L L 。
2.效率=P。
2.效率=P OM /P E E
100%
P E E －直流电源供给的平均功率
理想情况下,功率 M－直流电源供给的平均功率
理想情况下,功率 M ax =78.5%.在实验中,可测量电源供给的 平均电流 I=78.5%.在实验中,可测量电源供给的 平均电流 I dc ,从而求得 P E E =U CC
I dc ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3.频率响应
祥见实验二有关部分内容
4.输入灵敏度 ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3.频率响应
祥见实验二有关部分内容
4.输入灵敏度
输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号 U i i 之值 。
三、实验设备与器件 1．＋5v 直流电源
5。直流电压表 2．函数信号发生器
6、直流毫安表 3．双踪示波器
7、频率计 8．晶体三级管 3DG6×1（9100×1）
3DG12×1（9031×1）
3CG12×1（9012×1）
晶体二极管 2CP×1
8 欧喇叭×1，电阻器、电容器若干 四，实验内容
在整个测试过程中，电路不应有自激现象。
1。按图 7－1 连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器 R之值 。
三、实验设备与器件 1．＋5v 直流电源
5。直流电压表 2．函数信号发生器
6、直流毫安表 3．双踪示波器
7、频率计 8．晶体三级管 3DG6×1（9100×1）
3DG12×1（9031×1）
3CG12×1（9012×1）
晶体二极管 2CP×1
8 欧喇叭×1，电阻器、电容器若干 四，实验内容
在整个测试过程中，电路不应有自激现象。
1。按图 7－1 连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器 R W2 置为最小值，R W1 置中间位置。接通+5V 电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子，若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因（如 R置中间位置。接通+5V 电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子，若电流过大，或管子温升显著，应立即断开电源检查原因（如 R W2 开路，电路自激，或管子性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。
1.静态工作点的调试
1）调节输出端中点电位 U开路，电路自激，或管子性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。
1.静态工作点的调试
1）调节输出端中点电位 U A A
调节电位器 R
调节电位器 R W1 ，用直流电压表测量 A 点电位，使 R A A ＝1/2U＝1/2U CC 。
2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点
调节 R。
2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点
调节 R W2 ，使 T 2 2 、T 2 2 管的 I C2 ＝I C3 ＝5－10mA。从减小义越失真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使＝5－10mA。从减小义越失真角度而言，应适当加大输出极静态电流，但该电流过大，会使
效率降低，所以一般以 5－10mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量得的是整个放大器的电流。但一般 T效率降低，所以一般以 5－10mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量得的是整个放大器的电流。但一般 T 1 1 的集电极电流 I的集电极电流 I C1 较小，从而可以把测得的总电流近似当作示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去I较小，从而可以把测得的总电流近似当作示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去I C1 之值。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使R之值。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。先使R W2 ＝0，在输入端接入 F=1KHZ 的正弦信号 U＝0，在输入端接入 F=1KHZ 的正弦信号 U i i 。逐渐加大输入信号的幅值，此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真），然后缓慢增大 R。逐渐加大输入信号的幅值，此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真），然后缓慢增大 R W2 ，当交越失真刚好消失时，停止调节R，当交越失真刚好消失时，停止调节R W2 ，恢复 U i i ＝0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在 5－10mA 左右，如过大，则要检查电路。
输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表 7－1。
表 7－1 I＝0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在 5－10mA 左右，如过大，则要检查电路。
输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表 7－1。
表 7－1 I C2 ＝I C3 ＝
mA U A A ＝2.5V
T＝2.5V
T 1 1
T 2 2
T 3 3
U U B B (v) 0.716 3.129 1.808 U U C C (v) 1.807 4.331 0 U U E E (v) 0.100 2.500 2.500
注意：①在调整 R 注意：①在调整 R W2 时，一是要注意旋转方向，不要调得过大，更不能开路，以免损坏输出管。
②输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随时，一是要注意旋转方向，不要调得过大，更不能开路，以免损坏输出管。
②输出管静态电流调好，如无特殊情况，一得随
意旋动 R W2 的位置。
2．最大输出功率 P的位置。
2．最大输出功率 P OM 和效率 n 的测试 1）测量 P和效率 n 的测试 1）测量 P OM
输入端接 F=1KHZ 的正弦信号 U 输入端接 F=1KHZ 的正弦信号 U i i ，输出端用示波器观察输出 电压 U，输出端用示波器观察输出 电压 U O O 波形。逐渐增大 U i i ，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载 R，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载 R L L 上的电压 U OM ，则
P，则
P OM ＝U OM2OM2 /R L 2）测量 n 当输出电压为最大不失真输出时，读出直流毫安表中的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流 I2）测量 n 当输出电压为最大不失真输出时，读出直流毫安表中的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流 I ac （有一定误差），即此可近似求得 P（有一定误差），即此可近似求得 P E E ＝U CC I I CC ，再根据上面没得的 P OM ，即可求出 n=P，即可求出 n=P OM /P E E 。
Idc PE Pom 效率 n
。
Idc PE Pom 效率 n
0.500 0.25 0.08 32%
3．输入灵敏度测试 根据输入灵敏度的定义，只要测出功率 P 3．输入灵敏度测试 根据输入灵敏度的定义，只要测出功率 P O O ＝P OM 时的输入电压值 U时的输入电压值 U i i 即可。
Ui 即可。
Ui 90mV
4．频率响应的测试 测试方法同实验二。记入表 7－2。
表 7－2
U4．频率响应的测试 测试方法同实验二。记入表 7－2。
表 7－2
U i i ＝
45
m m V
V
在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的 50%。在整个测试过程中，应保持 U在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的 50%。在整个测试过程中，应保持 U i i 为恒定值，且输出波形不得失真。
5．研究自举电路的作用 1）测量有自举电路，且 P为恒定值，且输出波形不得失真。
5．研究自举电路的作用 1）测量有自举电路，且 P O O ＝P OMAX 时的电压增益 A V V ＝U OM /U i i 。
2）半 C。
2）半 C 2 2 开路，R 短路（无自举），再测量 P O O ＝P OMAX 的 A V V 。
用示波器观察 1）、2）两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。
6．噪声电压的测试 。
用示波器观察 1）、2）两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。
6．噪声电压的测试
f1
f0
f H H
f（ Hz）
1 50 100 200 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K f（ Hz）
1 50 100 200 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K Vo(V) 0 0.203 0.326 0.416 0.462 0.473 0.477 0.479 0.479 0.478 0.475 Vo(V) 0 0.203 0.326 0.416 0.462 0.473 0.477 0.479 0.479 0.478 0.475 Av 0 2.255 3.622 4.622 5.133 5.255 5.300 5.322 5.322 5.311 5.277 Av 0 2.255 3.622 4.622 5.133 5.255 5.300 5.322 5.322 5.311 5.277
测量时将输入端短路（U i i ＝0）,观察输出噪声波形，并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压 U＝0）,观察输出噪声波形，并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压 U N N ，本电路若 U N N＜15mV，即满足要求。
Vn=2.24mV 7．试听 输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听，并观察语言和音乐信号的输出波形。
五、实验报告 1．整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率 P7．试听 输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听，并观察语言和音乐信号的输出波形。
五、实验报告 1．整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率 P OM 、效率 n 等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
频率响应曲线：
、效率 n 等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
频率响应曲线：
2．分析自举电路的作用。(略) 3．讨论实验中发生的问题及解决办法。
2．分析自举电路的作用。(略) 3．讨论实验中发生的问题及解决办法。
实验中找不到保险丝和导线，用其他铜线代替。在操作过程中多次出现交流毫伏表浮动和测数不准情况，最后均测了三次后取平均值。
实验中找不到保险丝和导线，用其他铜线代替。在操作过程中多次出现交流毫伏表浮动和测数不准情况，最后均测了三次后取平均值。
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