实验八 信号发生与功放综合

实验八信号发生与功放综合电路模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室一、实验目的1、进一步理解OTL功率放大器的工作原理5、设计一个正弦波振荡电路、功率放大电路，将其组成一模拟音响电路2、学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法3、理解RC桥式正弦波振荡器工作原理4、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室二、设计指标：正弦波发生器部分：1．输出信号的频率可调，调节范围定在160HZ-20KHZ均可。2．输出信号的幅值可调，调节范围可自定。3．输出阻抗均为100Ω功放部分：1．输出功率0.1W到5W均可。2．负载电阻RL=8Ω；3．失真度THD≤5%；4．效率η≥50%；模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室1、复习有关OTL工作原理部分内容。2、交越失真产生的原因是什么？怎样克服交越失真？3、正弦波振荡器的工作原理，如何满足幅度和相位平衡条件，如何计算输出波形的频率。三、预习要求四、实验设备与器件1、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、LM3244、交流毫伏表8、晶体三极管3DG6(9011)3DG12(9013)3CG12(9012)晶体二极管IN40078Ω扬声器、电阻器、电容器若干模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室五、实验内容1、功率放大器测试1）静态工作点的测试按图8-1连接实验电路，电源进线中串入直流毫安表，电位器RW2置最小值，RW1置中间位置。接通＋5V电源，观察毫安表指示，同时用手触摸输出级管子，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，或输出管性能不好等）。如无异常现象，可开始调试。模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室图8-1模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室a)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CCAU21Ub)调整输出极静态电流及测试各级静态工作点调节RW2，使T2、T3管的IC2、IC3在30mA以内。从减小交越失真角度而言，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30mA以内为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测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末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可从总电流中减去IC1之值。模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室输出极电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表8-1。IC2＝IC3＝mAUA＝2.5V电压T1T2T3UB(V)UC(V)UE(V)表8-1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，不得随意旋动RW2的位置。模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室2)最大输出功率Pom和效率η的测试a)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，用示波器观察输出电压Uo波形，用示波器测出负载RL上的电压Uom记入表8-2，输入电压峰峰值Upp输出电压峰峰值U0输出功率P0输出电压u0波形20mV40mV表8-2模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室b)测量η逐渐增大ui，用示波器观察输出电压u0波形，当输出电压为最大不失真输出时，用交流毫伏表测出负载RL上的电压U0，并求出POM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IdC（有一定误差），由此可近似求得PE＝UCCIdc，再根据上面测得的P0m，即可求出EOmPPη数据记入表8-3。最大不失真输出时，输入电压有效值Ui(V)最大不失真输出时，输出电压有效值U0(V)输出功率P0M直流电源供给的平均电流IdC效率η表8-3模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室2.波形发生器(可以用自己设计的电路，也可任挑以下一个电路，测量过程：1)波形发生器可参考电路如图8-2所示，也可试验图8-4所示的稳幅或限幅电路，也可搭接实验小板电路，接通±12V电源，调节电位器R3，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘uO的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的R3值，分析R3的大小对起振条件及输出波形的影响。测量结果记入表8-4R3输出电压有效值U0(V)输出电压u0波形备注输出无波形输出有波形输出波形失真表8-4模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室2)调节电位器R3，使输出电压uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压UO、反馈电压U+和U-，分析研究振荡的幅值条件。用示波器测量振荡频率fO，然后在选频网络的两个电阻R上并联同一阻值电阻，电路如图5，观察记录振荡频率的变化情况，并与理论值进行比较。测量结果记入表8-5R（k）C（uF）理论振荡频率fO（Hz）实测振荡频率fO（Hz）表8-5模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室图8-2图8-3模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室图8-4模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室图8-5由于波形发生器所产生正弦波幅值较大，而功放所需输入信号幅值较小，因此，必须通过中间级的衰减，才能将信号加到功放的输入端。这里，我们采用由LM324构成的反相比例运算电路，将信号衰减到合适的程度，输入给功放。模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室记录波形发生器所产生信号的幅值及频率，测量经衰减后达到功放输入要求时，电阻Rp的值，并计算衰减倍数。3.连接整机电路，观察输出uo的波形。4.画出所使用整机电路(所采用的电路可以自行设计，也可以参考下面的电路，写出调试过程。模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室六、整机参考电路模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室模拟电子技术课件电工电子实验中心电子实验室