OTL 互補(bǔ)對稱功率放大器
一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1、熟悉OTL 互補(bǔ)對稱功率放大器的工作原理。
2、學(xué)習(xí)功率放大器最大不失真功率和效率的測量方法。
3、了解自舉電路對輸出功率和效率的影響。
二、預(yù)習(xí)要求
1、閱讀本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)要求，弄清OTL 互補(bǔ)功率放大電路的工作原理。
2、在理想情況下，估算試驗(yàn)電路圖10-1 的最大輸出功率Pom,直流電源供給的功率PE和管耗PT。
三、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路
功率放大器的作用是向負(fù)載提供一定的輸出功率，所以功率放大器不僅考慮輸出電壓的大小，
而且要考慮輸出電流。功率放大器從電路形式上可分為：變壓器耦合的功率放大器和互補(bǔ)的對稱
的放大器，由于互補(bǔ)對稱功率放大器具有效率高、體積小、重量輕、成本低的特點(diǎn)，所以目前大
多采用滬部隊(duì)琛的功率放大器，互不對稱的功率放大器又分為OTL 功率放大器（單點(diǎn)源）和OTL
功率放大器（雙電源）。功率放大器按輸出管的工作狀態(tài)又可分為甲類、甲乙類、和乙類。本實(shí)驗(yàn)
采用的是OTL 互補(bǔ)對稱的功率放大器，工作在甲乙類接近乙類。
1、實(shí)驗(yàn)電路
圖10-1 時(shí)簡單得OTL互補(bǔ)對稱的功率放大器，他由T1、T2、T3等元件組成。信號由C1輸入之
T1管基極，T1是前置放大級，又稱推動(dòng)級，它是一級共射極電路，RW、R1時(shí)T1管的偏置電阻，R2、
R3是集電極負(fù)載電阻，T1管的集電極輸出加到輸出管T2、T3的基極，D1、D2是導(dǎo)通的的，目的是
通過D1、D2正向?qū)妷簽門2、T3的發(fā)射結(jié)提供偏置電壓。T2是NPN管，T3是PNP管，要求T2、T3
的參數(shù)對稱。T2、T3發(fā)射極通過限流電阻Re2、Re3相連，A電為輸出端，Rw是負(fù)反饋電阻，用來穩(wěn)
定工作點(diǎn)和減小波形失真，調(diào)節(jié)Rw可是輸出端A點(diǎn)電壓UA=Vcc/2，所以A又稱為中點(diǎn)。輸出信號由
中點(diǎn)（A點(diǎn)）輸出，經(jīng)輸出端耦合電容C2加載到負(fù)載RL。
電路參數(shù)：
R1=5.1kΩ,R2=680Ω,R3=150Ω，Rw=100kΩ（*號代表歐）
Re1=51Ω,Re2=Re3=1Ω,RL=8Ωμ C1=10μF,C2=1000μF
Ce=C3=100μF
D1D2=2AP1，Vcc=6V

圖 10-1
對于輸入信號ui=Umsinwt的負(fù)半周，經(jīng)T1管倒相放大后變?yōu)檎胫芗拥絋2、T3管的基極，使T2管
導(dǎo)通，T3截止，通過T2管的電流隨輸入信號變化，并經(jīng)C2流過負(fù)載RL,形成輸出信號的正半周，經(jīng)
T1倒相后變?yōu)樨?fù)半周加到T2、T3管的基極，使T2截止，T3導(dǎo)通，此時(shí)C2的充電電壓起電源作用，經(jīng)
T3向負(fù)載RL放電,形成輸出信號的負(fù)半周。ui周而復(fù)始的變化，T2、T3交替工作，便再R1上得到完
整的正弦波。
C3、R3組成自舉電路，其作用是為了提高最大不失真輸出功率，因?yàn)槿魺oC3、R3存在T2導(dǎo)通時(shí)，
隨輸入信號的減小，T2基極電壓逐漸升高，中點(diǎn)電位UA應(yīng)逐漸接近電源電壓Vcc,而由于R2的存在
T2管的基極電位永遠(yuǎn)小于Vcc,這就限制了T2管基極電流的增加和流向負(fù)載的電流，負(fù)載上也得不到
足夠的電壓變化量，要解決上面存在的問題，一是提高基極電源電壓，二是在電路中結(jié)了R3、Vcc
組成了自舉電路。在無信號輸入時(shí)，電容C3兩端的電壓為Uc3=Vcc-UR3-UA≈Vcc-1/2Vcc=1/2Vcc,一般
C3的容量為幾百μF,由于C3、R3放電時(shí)間常數(shù)足夠大，所以C3上始終保持由Vcc/2 左右的直流電壓。
當(dāng)有信號輸入時(shí)，T2導(dǎo)通并趨于飽和，UA逐漸升高，此時(shí)B點(diǎn)電位UB=Uc3+UA,UA升高時(shí)UB也隨之
升高，此時(shí)B點(diǎn)電位UB=Uc3+UA,UB升高時(shí)T2的基極電流Ib2隨之增大，從而提高了輸出電壓和輸出
電流，是最大不失真功率得到提高。C3成為自舉電容，R3是隔離電阻使C3與電源隔離。
2、輸出功率和效率及測量方法

（1）最大不失真輸出功率Pomax及測量方法：
對于輸入信號Ui的負(fù)半周，T2導(dǎo)通，雖T2基極輸入信號的增大，T2趨于飽和，中點(diǎn)電壓
UA=Vcc-Vces2-Ic2R4≈Vcc,負(fù)載RL上的最大電壓Uom=Vcc-Vc2=(1/2)Vcc,最大輸出電流IM=(1/2)Vcc/RL；對
于輸入信號Ui的正半周，T3導(dǎo)通，雖Ui增大，UA逐漸趨于零，R1上得到的最大輸出電壓
Uom=Vc2-Vces3-Ic3R5≈(1/2)Vcc,最大輸出電流IM=(1/2)Vcc/RL；最大輸出功率為負(fù)載兩端電壓的有效值與通過夫在電流有效值的乘積，在不考慮T2、T3的飽和壓降時(shí)，最大不失真輸出功率為:

（2）功率放大器的效率與測量：
電源提供的功率等與電源電壓與一個(gè)周期內(nèi)電流平均值的乘積。由于在一個(gè)信號周期內(nèi)只有半
個(gè)周期T2截止，故一個(gè)周期內(nèi)只有半個(gè)周期電源提供電，所以平均電流為：

四、實(shí)驗(yàn)儀器
脈沖/函數(shù)發(fā)生器 一臺
毫伏表 一臺
示波器 一臺
失真度測量儀 一臺
萬用表 一塊
模擬電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī) 一臺
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、按圖10-1 所示的實(shí)驗(yàn)電路在模擬電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)插件板（面包板）區(qū)連接電路。