### 模拟电子技术基础:互补对称功率放大器实验知识点解析
#### 实验背景与目标
本实验属于模拟电子技术基础课程中的一个重要实践环节,旨在帮助学生深入了解互补对称功率放大器(OTL)的工作原理及其调试方法。通过本实验,学生能够掌握OTL电路的调试技巧以及如何测量其主要性能指标。
#### 实验设备与器件
- **+5V直流电源**:为实验电路提供稳定的直流电压。
- **数字万用表**:用于测量电路中的电压、电流等参数。
- **函数信号发生器**:产生不同频率和幅度的信号源。
- **双踪示波器**:观察和分析电路的输出波形。
- **晶体三极管**(3DG6/9011、3DG12/9013、3CG12/9012):作为放大电路的关键元件。
- **晶体二极管IN4007**:用于整流或其他保护功能。
- **8Ω扬声器**:作为实验中的负载使用。
- **电阻、电容**:构建电路的基本元器件。
- **分立功放电路模块**:便于快速搭建实验电路。
#### 预习要求
- **复习OTL电路的工作原理**:理解OTL电路如何利用一对参数对称的晶体管来实现大电流的放大。
- **了解自举电路的作用**:探讨自举电路如何增加输出电压的动态范围,以及它的工作机制。
- **理解交越失真的产生原因及解决办法**:分析导致交越失真的因素,并学习如何通过调整静态工作点来克服这一问题。
- **分析电位器RW2的影响**:讨论RW2开路或短路时对电路工作的影响。
- **调试注意事项**:强调在调试过程中如何避免损坏输出管。
- **消除自激现象的方法**:介绍几种有效防止电路自激的策略。
#### 实验原理
- **电路结构**:由晶体三极管T1组成的推动级负责信号放大,而T2和T3组成互补推挽OTL电路,实现功率放大。
- **静态工作点的调节**:通过调节电位器RW1和RW2,可以控制T1的集电极电流IC1和T2、T3的静态电流,从而达到稳定的工作状态。
- **自举电路的作用**:由C2和R构成的自举电路有助于提高输出电压的正半周幅度,从而获得更大的动态范围。
- **性能指标**:
- **最大不失真输出功率Pom**:理想情况下,可通过测量RL两端的有效电压来计算实际的最大输出功率。
- **效率η**:根据公式计算,其中PE为直流电源提供的平均功率。理想情况下的最大效率可达78.5%。
- **频率响应**:与实验二的相关内容相似,涉及电路对不同频率信号的响应特性。
- **输入灵敏度**:指在输出最大不失真功率时所需的输入信号大小。
#### 实验步骤
1. **静态工作点的测试**:
- 调节输出端中点电位UA,使VA=0.5Vcc。
- 调整输出级静态电流,确保T2、T3管的IC2=IC3=5~10mA。
2. **最大输出功率Pom和效率η的测试**:
- 输入端接f=1kHz的正弦信号,逐渐增大Vi,直至输出电压达到最大不失真输出。
- 使用示波器测量负载RL上的电压V0m,计算最大不失真输出功率。
- 在最大不失真输出时,读取直流电源供给的平均电流IdC,计算效率η。
通过本实验,学生不仅能够深入理解OTL功率放大器的工作原理,还能掌握其实验操作技能和性能测试方法,为进一步学习和研究打下坚实的基础。