一、實驗目的

1、 進一步理解OTL功率放大器的工作原理

2、 學會OTL電路的調試及主要性能指標的測試方法

二、實驗原理

圖7－1所示為OTL 低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動級（也稱前置放大級），T 2 、T3是一對參數對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負載能力強等優點，適合于作功率輸出級。

T1管工作于甲類狀態，它的集電極電流IC1由電位器RW1進行調節。IC1 的一部分流經電位器RW2及二極管D， 給T 2 、T3提供偏壓。調節R W2 ，可以使T 2 、T3得到合適的靜態電流而工作于甲、乙類狀態，以克服交越失真。

靜態時要求輸出端中點A的電位，可以通過調節RW1來實現，又由于RW1的一端接在A點，因此在電路中引入交、直流電壓并聯負反饋，一方面能夠穩定放大器的靜態工作點，同時也改善了非線性失真。

當輸入正弦交流信號ui時，經T1放大、倒相后同時作用于T 2 、T3的基極，ui的正半周使T2管導通（T3管截止），有電流通過負載R L ，同時向電容C0充電，在ui的負半周，T3導通（T2截止），則已充好電的電容器C0起著電源的作用，通過負載RL放電，這樣在RL上就得到完整的正弦波。

C2和R 構成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動態范圍。

OTL 電路的主要性能指標：

1、 最大不失真輸出功率P0m

理想情況下，

在實驗中可通過測量RL 兩端的電壓有效值，來求得實際值。

2、 效率η

P ~E ~ —直流電源供給的平均功率。

理想情況下，ηmax ＝ 78.5％ 。在實驗中，可測量電源供給的平均電流IdC ，從而求得P E ＝U CC ·I dC ，負載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計算實際效率了。

3、 輸入靈敏度

輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時，輸入信號Ui之值。

4、 頻率響應

詳見實驗二有關部分內容，測量OTL功率放大器的上限頻率和下限頻率及頻率響應特性。

三、實驗設備與器件

1、 ＋5V直流電源

2、 函數信號發生器

3、 雙蹤示波器

4、 交流毫伏表

5、 直流電壓表

6、 直流毫安表

7、 頻率計

8、 晶體三極管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013)

3CG12 (9012) 晶體二極管 IN4007

8Ω揚聲器、電阻器、電容器若干

四、實驗內容

在整個測試過程中，電路不應有自激現象。

1、 靜態工作點的測試

按圖7－1 連接實驗電路，將輸入信號旋鈕旋至零（u i =0）電源進線中串入直流毫安表，電位器 RW2置最小值，RW1 置中間位置。接通＋5V 電源，觀察毫安表指示，同時用手觸摸輸出級管子，若電流過大，或管子溫升顯著，應立即斷開電源檢查原因（如RW2 開路，電路自激，或輸出管性能不好等）。如無異常現象，可開始調試。

1)調節輸出端中點電位UA

調節電位器RW1 ，用直流電壓表測量A 點電位，使

2)調整輸出極靜態電流及測試各級靜態工作點

調節RW2 ，使T 2 、T3管的I C2 ＝I C3 ＝5～10mA。從減小交越失真角度而言，應適當加大輸出極靜態電流，但該電流過大，會使效率降低，所以一般以5～10mA左右為宜。由于毫安表是串在電源進線中， 因此測得的是整個放大器的電流，但一般T1的集電極電流IC1 較小，從而可以把測得的總電流近似當作末級的靜態電流。如要準確得到末級靜態電流，則可從總電流中減去IC1之值。

實驗步驟- 調節 RW1 至中間位置，RW2 順時針調至最低，接通電源。

實驗步驟- 調節 Rw1 ，用直流電壓表測量 A 點電位，使

實驗步驟- 調節Rw2 ，使 T2、T3管的 Ic2＝Ic3＝5～10mA。

實驗步驟- 測量靜態工作點Ub1

實驗步驟 -測量靜態工作點Uc1、Ub3

實驗步驟- 測量靜態工作點Ue1

實驗步驟- 測量靜態工作點Ub2

實驗步驟- 測量靜態工作點Uc2

實驗步驟 -測量靜態工作點Ue2、Ue3

實驗步驟- 測量靜態工作點Uc3

表7-1 數據示例

三級放大電路均處于放大狀態。

注意：

① 在調整 RW2 時，一是要注意旋轉方向，不要調得過大，更不能開路，以 免損壞輸出管

② 輸出管靜態電流調好，如無特殊情況，不得隨意旋動 RW2的位置。

2、最大不失真輸出功率 Pom

輸入端接 f＝1KHz 的正弦信號 ui，輸出端用示波器觀察輸出電壓 uo波形。逐漸增大 ui，使輸出電壓達到最大不失真輸出，用交流毫伏表測出負載 RL上的 電壓 Uom ，則

實驗步驟- 信號源輸入信號f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器監視uo波形，毫伏表測量uo有效值。

實驗步驟 -調信號源輸入信號ui幅值，使uo最大且不失真。

實驗步驟 -用交流毫伏表測出負載 RL上的電壓 Uom，接負載為8?揚聲器，會發出聲響。

由計算可得輸出功率 Pom。

3、 效率η

由計算可得效率η。

4、輸入靈敏度

輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時，輸入信號 Ui之值，（即Po=Pom時）ui=35mVpp。

5、頻率響應

實驗方法同實驗二（負反饋--通頻帶），記錄波形及其頻率參數參數如表7-2所示。

實驗步驟- 信號源輸入信號f=1KHz，ui=30mVpp，正弦波，示波器監視uo波形，交流毫伏表測量uo

實驗步驟- 調低信號源頻率，交流毫伏表測量uo，使uo為中頻時的0.707倍，示波器觀測輸出電壓uo波形及頻率，觀察頻率特性。

實驗步驟 -調高信號源頻率，交流毫伏表測量uo，使uo為中頻時的0.707倍，示波器觀測輸出電壓uo波形及頻率，觀察頻率特性。

6 實驗內容-選做

研究自舉電路的作用：

C2和 R 構成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動態范圍。

用示波器觀察 1)、2)兩種情況下的輸出電壓波形，并將以上兩項測量結果 進行比較，分析研究自舉電路的作用。