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时间:2018-05-12
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1、实验四OCL互补对称功率放大电路一、实验目的1.进一步了解无输出电容低频功率放大器的工作原理;2.掌握OCL电路的性能参数的调测方法;以及负反馈对电路的影响;3.理解电路产生交越失真的原因,以及消除交越失真的方法;4.掌握OCL电路的输出功率、效率的调测方法。低频电子线路实验室实验原理无输出电容低频功率放大器即“OCL”功率放大电路。OCL功率放大电路采用互补输出级电路,能带动较小的负载和输出较大的功率。OCL电路采用直接耦合方式,省去了输出电容,易于采用深度负反馈,因而具有体积小,频率响应好,非线性失真小等优点。实验原理电路图前
2、置放大级本实验电路如图4-1所示:在实验原理图中集成运放是前置放大级,当输入端加上正弦输入电压UI时,在正半周,T1、T3导通,T2、T4截止;在负半周,T2、T4导通,T1、T3截止。负载电阻RL上的电流是ie3和ie4的组合,即iL≈ie3–ie4。可见,无论是T1、T3或是T2、T4导通,放大电路均工作在射极输出状态,所以输出电阻极低,带负载能力强。在三极管T2和T3的基极回路中,从直流电源+Ucc到-UEE之间,接入一个由电阻和二极管组成的支路,其作用是减小失真,改善输出波形。假如没有这个支路,而将T2和T3的基极直接连在
3、一起,再接到输入端,则在输入电压正半周与负半周的交界处,当UI的幅度小于T1、T2输入特性曲线上的死区电压时,两管将都不导通。也就是说,在T1、T2交替导通的过程中,将有一段时间两个三极管均截止。这种情况将导致IL和Uo的波形发生非线性失真,这种失真称为交越失真。为了克服这个缺点,在T2、T3的基极之间接入一个导通支路,使静态时存在一个较小的电流从+Vcc流经D1、D2,在T1和T2的基极之间产生一个电位差,故静态时两个三极管已有较小的基极电流,因而两管也各有一个较小的集电极电流。当输入正弦电压UI时,在正、负半周两管分别导电的过
4、程中,将有一段短暂的时间T1、T2同时导通,避免了两管同时截止,因此交替过程比较平滑,减少了交越失真。加强负反馈深度(即用100K电阻与原负反馈电阻Rf=100K并联而减小反馈电阻),将减小输出波形的失真程度;加强负反馈深度(即用100K电阻与原负反馈电阻Rf=100K相并联而减小反馈电阻),将对输出波形的交越失真有无影响。1.首先将放大器调零;调零:按上图接线,接通电源后,调节调零电位器RP,使输出Vo=0(小于±10mV),运放调零后,在后面的实验中均不用调零了。实验内容及步骤:2.再按试验电路图接线路,注意以下几点:模拟电路
5、实验箱的用法双电源的连接:电路元件的连接:负反馈电阻的连接:电路的输入:电路的输出:负载电阻的选择:消除交越失真的连接:低频电子线路实验室2.测量电源为下表所示值时的最大不失真输出功率:用函数信号发生器产生一个f=1Khz,Ui=100mV有效值的低频信号,在放大电路的输入端接入这个信号,并用示波器观察输出端的波形,在无自激振荡的情况下,逐渐加大输入信号电压幅度(调函数信号发生器的微调旋钮),至到输出波形处于临界失真时,记录这时的最大不失真输出电压U0,并计算最大输出功率P0m,数据记入表4-1。VCC(V)-VEE(V)U0(V
6、)P0m(W)15-1512-129-93.测量放大电路在音频(20Hz~20KHz)范围内的频率特性:在f=1KHz时,逐渐增大输入信号Ui,使输出信号U0=4.8V~5.6V,然后用交流电压表测量Ui值,在保持Ui值不变的条件下改变输入信号频率f,记录所对应的U0,并画出U0-f曲线,数据记入表4-2低频电子线路实验室f(Hz)10502006001K10K20K40K45K50K60K80KUo(V)波形稍有失真4.观察负反馈深度对波形失真的影响:调整输入信号频率f=1KHz,用示波器观察输出波形,逐渐加大输入信号电压,至输
7、出波形出现削波失真。然后加强负反馈(即用100K电阻与原负反馈电阻Rf=100K并联),用示波器观察输出波形失真有无变化,将两种情况下的波形记入表4-3。原输出失真波形加强负反馈后输出波形5.观察末级工作状态对交越失真的影响:将b1和b2短路后与运放的输出端相连接,在放大电路输入端输入f=1KHz、Vi=100mV的低频信号,用示波器并画出输出波形的交越失真情况。将两种情况下的波形记入表4-4。有交越失真的波形消除交越失真后的波形6.观察末级工作状态对交越失真的影响:①将b1和b2点用细短导线短路后与运放的输出端相连接,在放大电路
8、输入端输入f=1KHz、Vi=100mV的低频信号,用示波器并画出输出波形的交越失真情况。②加强负反馈,即用100K电阻与原负反馈电阻Rf=100K相并联,用示波器观察交越失真有无变化。将以上两种情况下的波形记入表4-5。原有交越失真的波形加强负反
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