otl电路静态工作点调整10篇otl电路静态工作点调整 低频OTL功率放大器实验 15周 低频OTL功率放大器实验 一、实验目的 1、理解OTL功率放大器的工作原理2、学会OTL电路的调试下面是小编为大家整理的otl电路静态工作点调整10篇,供大家参考。
篇一：otl电路静态工作点调整
OTL 功率放大器实验15周
低频 OTL 功率放大器实验
一、实验目的
1 、理解OTL 功率放大器的工作原理 2 、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法
二、实验原理 OTL 功率放大器实验电路图
调节I C1 U A =1/2U CC B
输入U U i i 时，T T 1 1 放大作用于T T 2 2 、T T 3 3 基极：
U U i i 负半周使T T 2 2 导通（T T 3 3 截止），电流通过R R L L ，向C C O O 充电；
U U i i 正半周，T T 3 3 导通（T T 2 2 截止），C C O O 放电，R R L L 得到完整波。
1 、最大不失真输出功率P 0m 理想情况：
L2CComRU81P 实际情况：
L2OomRUP 2 、 效率η
100%PPηEomP E
— 直流电源供给的平均功率
A B
三、实验内容 一) ) 、
静态工作点的测试
1 1 、
调节输出端中点电位U U A A （ =2.5V), U B
2 2 、调整输出级静态电流及测试各级静态工作点
二) ) 、
测量最大输出功率P P om
三) ) 、
测量效率η
四) ) 观察交越失真
一) ) 、
静态工作点的测试
电位器 R W2 置最小值，R W1
置中间位置 。
CC AU21U 1 、 调节RW1
，使 3 、调整输出级静态电流及测试各级静态工作点
2 、调节电位器RW2 ，使 V 2 . 1 BU
接入f ＝1KHz 的正弦信号u i ，给U i 一定值，使波型没出现饱和、截止失真和交越失真. 恢复u i ＝0 ，测出如下表电压。
T T 1 1
T T 2 2
T T 3 3
U U B B (V) U U C C (V) U U E E (V)
二、 测量最大输出功率P om
接f f ＝ 1KHz 的正弦信号 ui ，观察u u 0 0 波形，增大u u i i ，使输出电压达到最大不失真输出 U U 0 0
。
L02OmRUP 三、 测量效率η 当U U 0 ，V V cc 输出的电流
I I dC
，P P E E ＝U U CC I I dc
，依公式求出η
EOmPPη
四、观察交越失真
把电位器 RW2 置最小值，此时， 输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和截止失真），观察交越失真。
六、使用仪器图
篇二：otl电路静态工作点调整
电路是模拟电子技术的经典电路， 制作该电路既学知识又充满乐趣。电路说明
Q1 是激励放大管， 它给功率放大输出级以足够的推动信号； R1、 RP2 是 Q1 的偏置电阻； R3、D1、 RP3 串联在 Q1 集电极电路上， 为 Q3 提供偏置， 使其静态时处于微导通状态， 以消除交越失真； C3 为消振电容， 用于消除电路可能产生的自激； Q2、 Q3 是互补对称推挽功率放大管，组成功率放大输出级； C2、 R4 组成“自举电路”， R4 为限流电阻。
电路调试
接上 3-6V 直流电源， 调节 RP2， 使 Q2、 Q3 中点电压为 1/2 电源电压； 调节 RP3， 使功放输出级静态电流为 5-8mA； 反复调节 RP2、 RP3 使其两个参数均达到上述值。
百度百科：
OTL 电路 目录 概述
特点
典型 OTL 电路分析
编辑本段概述
省去输出变压器的功率放大电路通常称为 OTL 电路。
其中， OTL 为 Output TransformerLess 的缩写。
OTL 电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路。
通常采用电源供电， 从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。
OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大
功率的功率放大器多采用变压器耦合方式， 以解决阻抗变换问题， 使电路得到最佳负载值。
但是， 这种电路有体积大、 笨重、 频率特性不好等缺点， 目 前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器， 而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路， 使电路轻便、 适于电路的集成化， 只要输出电容的容量足够大， 电路的频率特性也能保证，是目 前常见的一种功率放大电路。
编辑本段特点
它的特点是：
采用互补对称电路(NPN、 PNP 参数一致， 互补对称， 均为射随组态，串联， 中间两管子的射极作为输出)， 有输出电容， 单电源供电， 电路轻便可靠。
“两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、 PNP 参数一致， 互补对称， 均为射随组态， 串联， 中间两管子的射极作为输出)。
OTL 电路的优点是只需要一组电源供电。
缺点是需要能把一组电源变成了 两组对称正、 负电源的大电容； 低频特性差。
编辑本段典型 OTL 电路分析
下图是典形的 OTL 电路， 其工作点的调整有 2 点：
1.中点电位（ C 点电位）
为 EC/2． 第二， BG2 和 BG3 提供一定的正向偏置电压．
首先调整 C 点电压 VC， 图 3 中的 R3， R4， R5 是 BG1 的集电极， 其中 R3 和 C2组成自 举电路， R5 则是为了 给 BG2， BG3 提供偏压的． 为了 避免调整 VC 时因 R5 数值不合适而造成 BG2， BG3 的集电极电流过大， 可将 R5 短接， R1， R2 是 BG1 的偏流电阻， 调整 R1 使 VC=EC/
2．
接着调整 BG2， BG3 的工作电流， 从图 3 中可看出， BG2， BG3 的发射极电压由 R5 两端的电压所确定， 即 VA－B=VBE1+VBE2， 所以只要调整 R5 的大小就能达到调整 BG2， BG3 工作电流的目 的． 实际调整时因 R5 数值很小， 可用一个 100 欧的电位器代替， 将电流表串联到 BG2 的集电极与 EC 之间， 一边调节电位器， 一边观察电流表的指示， 使电流指示为 5－－10 毫安即可．
需要说明， VC 及 BG2， BG3 电流在调整时， 会相互影响， VC 调好后再调 IC2，IC3 时， VC 又要变化， 因此还要再调 R1 使 VC 再回到 EC/2 值． 而调整 R1 时， 又使IC2， IC3 变化， 所以需要反复调整几次才行[1]。
篇三：otl电路静态工作点调整
技术实验报告实
验
名
称：
OTL 功率放大器安装和调试
系
别：
班
号：
实 验 者 姓 名：
学
号：
实
验
日
期：
实验报告完成日期：
目录
一、实验目的 ................................................................................................................................... 3 二、实验原理 ................................................................................................................................... 3 三、 实验仪器 ................................................................................................................................. 5 四、实验内容 ................................................................................................................................... 5 1. 按照本实验要求达到的目标，完成图 1 实验电路中有关的设计和计算； .................. 5 2. 安装 OTL 放大器：
............................................................................................................. 5 3. 静态工作点的调试：
.......................................................................................................... 5 4. 测量 OTL 功率放大器的指标：
......................................................................................... 6 5.试听 ：
.................................................................................................................................. 7 五、仿真........................................................................................................................................... 7 六、实验小结 ................................................................................................................................... 9
一、实验目的
1. 掌握 OTL 功率放大器的工作原理及其设计要点；
2. 掌握 OTL 功率放大器的安装、调整与性能的测试。
二、实验原理
采用 PNP 和 NPN 互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽（OTL）功率放大电路，具有频率响应好，非线性失真小，效率高等优点，获得了广泛的应用。
本实验采用的 OTL 功率放大电路如图 1 所示，它包括前置放大级 BG1，推动级 BG2 和互补推挽输出级 BG3、BG4 。
图 1 OTL 功率放大器
前置放大级为甲类 RC 耦合电压放大器，在发射极加有电压串联负反馈，以改善音质，提高稳定性。R1 为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态，静态工作电流 I C1 可取小一些以减少噪音，一般取：
I C1
≈0.3~0.1mA 1V＜V CEQ1
≤1/3E C
推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级，所以推动级的静态工作电流应足够大，一般取：I C2 ≥（3~5）I B3MAX
式中：I B3MAX 为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度，把 BG2 的集电极负载电阻 R 8 接到放大器的输出端经 R L 接电源正端，以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真，在 BG 3 ，BG 4 两管的基极之间接有二极管 D 和电阻 R 9 组成的偏置电路，其中二极管 D 同时起偏置的温度补偿作用，电容 C 5 为相位校正电容，以防止产生高频寄生振荡。
功率放大器的输出功率为：P O ???E C?R LK (式中：K 为电源电压利用系数)
当 K≈1 时，输出功率最大，为：P OMAX ???E C?R L
考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K≈0.65~0.7。
对该电路的电压增益，考虑到它加有电压串联负反馈，并满足A VO F ? 1，所以中频段电压增益为：
A V ?1F?R ?? ? R ?R ? 本实验要求达到如下技术指标：
1. 不失真输出功率 P O
≥500mV
2. 电压增益 A V
≥37dB(70 倍) 3. 非线性失真 D≤10％ 4. 三分贝上限频率 f H
≥20kHz
5. 三分贝下限频率 f L
≤100Hz
三、 实验仪器
1. 示波器 1 台
2. 函数信号发生器 1 台
3. 直流稳压电源 1 台
4. 数字万用表 1 台
5. 交流毫伏表 1 台 四、实验内容
1. 按照本实验要求达到的目标，完成图 1 实验电路中有关的设计和计算；
2. 安装 OTL 放大器：
按图 1 电路图安装焊接一个 OTL 功率放大器，焊接前要检查各元件质量及有源器件的管脚、极性，并做好焊接前的元件处理工作，安装时要求元件排列整齐，焊点牢靠美观。
3. 静态工作点的调试：
安装完毕，经检查无误后，方可通电调试工作点。
（1）
接上9V电源，用万用表电流档测量电路的总电流I A ，如I A 小于10mA，则可直接给 OTL 加上 9V 电源，进行各级静态工作点的调试，测量值填入表 1；若 I A 大于 20mA，则应切断电源，检查电路故障原因，并排除之。
实验测得 I A ≈8.400mA，符合要求。
（2）
调整 R 2 使 BG 1 静态工作点达到设计值（I C? ? 0.3~1mA），V C1 =3~6V。
（3）调整 R 11 使互补推挽输出级中点电压为 4.5V 左右。
4. 测量 OTL 功率放大器的指标：
（1）最大不失真输出功率：指允许失真度为 10%时的输出功率。
OTL 功率放大器的输入信号 V ip-p =100mV (f=2kHz)。用示波器观察输出波形。旋转电位器 R1 逐步增大输出信号幅度，在波形刚失真时，测出最大输出电压 V o 。由 P o = V o 由：P ? ? V ?? /R L 得最大不失真输出功率。
表 1
OTL 各级静态工作点 晶体管各级电压 BG 1
BG 2
BG 3
BG 4
基级电压 V B （V）
0.9895 0.9058 4.944 3.881 发射极电压 V E （V）
0.3677 0.2183 4.386 4.386 集电极电压 V C （V）
4.945 3.883 8.999 -0.004 计算 V BE （V）
0.6218 0.6875 0.558 -0.505
（2）电压增益：
调节 R 1 使输出功率为 500mW（对应于 R L 为 8Ω时，输出电压 V O ≈2V），测量这时 BG 1 的基极输入电压 V i ，由 A V =V O /V i 求得电压增益。
V i
V O
A V
0.0246V 2.225V 90.447
（3）频率特性：
①测量在 f=2kHz，P O =500mW 时的输出电压 V O 值。
②在保持输入信号幅度不变的前提下（函数信号发生器输出幅度不变，R L位置不变）降低信号频率直到 OTL 功率放大器输出电压幅度下降 3 分贝（即为
0.707V O ），这时的信号频率即为该放大器的下限频率。
③在保持输入信号幅度不变的前提下升高信号频率，直到 OTL 功率放大器的输出幅度下降 3 分贝（即为 0.707V O ），这时的信号频率即为该放大器的上限频率。
V O
f 上限
f 下限
2.349V 137kHz 210Hz
5.试听 ：
在调整测试完毕后，将大小合适的音乐信号送 OTL 功率放大器的输入端，试听该功率放大器音质的好坏。
五、仿真
1.静态工作点的调试
（1）I A =9.008mA
（2）静态工作点 晶体管各级电压 BG 1
BG 2
BG 3
BG 4
基级电压 V B
996mV 892mV 4.93V 3.85V 发射极电压 V E
379mV 217mV 4.30V 4.30V 集电极电压 V C
4.85V 3.85V 9.00V 0V 计算 V BE
617mV 675mV 0.63V -0.45V
2.电压增益 V i
V O
A V
50.373mV 1.811V 36
六、实验小结
通过这次的实验，我懂得了如何在板上焊接电路。亲自动手实践后的感觉和理论地学习很不同，当终于能放出声音后，内心充满了自豪感。并且这次实验也是对平常理论知识的一次动手实践，加深了我对电路的理解，使这些知识由理论化成实践。在实验时，一定要注意观察示波器，保证电路处于正常放大状态，电路输出波形不能失真。
篇四：otl电路静态工作点调整
复习引入1、放大电路具有什么样的功能？2、对放大器的要求有哪些？3、什么叫非线性失真？1、放大电路具有什么样的功能？2、对放大器的要求有哪些？3、什么叫非线性失真？◇ 问题预设1、三极管基本放大电路的组成及其各元件的作用如何？2、在放大电路中电流与电压符号使用是如何规定的？3、什么是放大器的静态工作点？放大器设置合适的静态工作点有什么样的重要性？1、三极管基本放大电路的组成及其各元件的作用如何？2、在放大电路中电流与电压符号使用是如何规定的？3、什么是放大器的静态工作点？放大器设置合适的静态工作点有什么样的重要性？
6、放大器的交流参数有哪些？7、如何估算基本放大电路的静态工作点？5、如何画直流通路和交流通路？4、放大电路的放大过程如何？8、如何估算基本放大电路的交流参数？6、放大器的交流参数有哪些？7、如何估算基本放大电路的静态工作点？5、如何画直流通路和交流通路？4、放大电路的放大过程如何？8、如何估算基本放大电路的交流参数？
◇ 要点点拔一、三极管基本放大电路三极管V：核心元件，放大电流。电源V三极管V：核心元件，放大电流。电源V CC ：保障三极管处于放大状态。R：保障三极管处于放大状态。R B B ：基极偏置电阻，提供适当的基极电流，以使电路获得合适的静态工作点。R：基极偏置电阻，提供适当的基极电流，以使电路获得合适的静态工作点。R C C ：将集电极电流的变化转化成集射之间的电压变化。C：将集电极电流的变化转化成集射之间的电压变化。C 1 1 、C 2 2 ：分别为输入、输出耦合电 容共发射极放大电路
二、放大电路中电压及电流符号使用规定：二、放大电路中电压及电流符号使用规定：1、直流分量——用大写字母和大写下标表示，如I用大写字母和大写下标表示，如I B B 、I C C 、V BE 、V CE2、交流分量——用小写字母和小写下标表示，如i用小写字母和小写下标表示，如i b b 、i c c 、v be 、v ce3、交流分量和直流分量的叠加——用小写字母和大写下标表示，如i用小写字母和大写下标表示，如i B B 、i C C 、v BE 、v CE4、交流分量的有效值：用大写字母和小写下标表示，如I4、交流分量的有效值：用大写字母和小写下标表示，如I b b 、I c c 、V be 、V ce
三、放大电路的静态工作点：1、静态：放大器在没有交流信号输入时的工作状态。放大器在没有交流信号输入时的工作状态。2、静态值：三极管在静态时的基极电流I B B 、集电极电流I、集电极电流I C C 、基极与发射极间的电压U、基极与发射极间的电压U BE 和集电极与发射极间的电压U和集电极与发射极间的电压U CE 的值。3、静态工作点：静态值在输出特性曲线上对应着一个点Q，称为静态值在输出特性曲线上对应着一个点Q，称为——。
。
四、设置静态工作点的重要性只有在放大电路中设置了合适的静态工作点，才能使输入的交流信号在整个周期内都不会让三极管进入截止区，由此保证了在v只有在放大电路中设置了合适的静态工作点，才能使输入的交流信号在整个周期内都不会让三极管进入截止区，由此保证了在v i i 的整个周期内三极管均导通，且处于放大状态，避免了波形的失真。的整个周期内三极管均导通，且处于放大状态，避免了波形的失真。※ 设置静态工作点的实质是用直流电流驮载交流信号进入三极管，进行不失真放大，管子内部是一个脉动直流量。设置静态工作点的实质是用直流电流驮载交流信号进入三极管，进行不失真放大，管子内部是一个脉动直流量。
练习（一）1、放大电路在未输入交流信号时，电路所处工作状态是（ ）A、静态 B、动态 C、放大状态 D、截止状态2、在基本放大电路中，输入耦合电容C1的作用是（ ）A、通直流和交流 B、隔直流通交流C、隔交流通直流 D、隔交流和直流3、在放大电路中的交流电压、电流用（ ）表示。A、i1、放大电路在未输入交流信号时，电路所处工作状态是（ ）A、静态 B、动态 C、放大状态 D、截止状态2、在基本放大电路中，输入耦合电容C1的作用是（ ）A、通直流和交流 B、隔直流通交流C、隔交流通直流 D、隔交流和直流3、在放大电路中的交流电压、电流用（ ）表示。A、i b b 、i c c 、v ceB、I B B 、I C C 、V CEC、I b b 、I c c 、V ceD、i B B 、i C C 、v CE
4、在基本放大电路中，若偏置电阻Rb断开，则（ ）。A、三极管会饱和 B、三极管可能烧毁C、三极管发射结反偏 D、放大波形出现截止失真5、放大电路工作在动态时，为避免失真，发射结电压直流分量和交流分量大小关系通常为（ ）。A、直流分量大 B、交流分量大C、直流分量和交流分量相等 D、以上均可6、放大器输出信号的能量来源是（ ）A、电源 B、三极管 C、输入信号 D、均有作用7、放大电路设置合适静态工作点，以保证晶体管放大信号时，始终工作在（ ）。A、饱和区 B、截止区 C、放大区 D、击穿区4、在基本放大电路中，若偏置电阻Rb断开，则（ ）。A、三极管会饱和 B、三极管可能烧毁C、三极管发射结反偏 D、放大波形出现截止失真5、放大电路工作在动态时，为避免失真，发射结电压直流分量和交流分量大小关系通常为（ ）。A、直流分量大 B、交流分量大C、直流分量和交流分量相等 D、以上均可6、放大器输出信号的能量来源是（ ）A、电源 B、三极管 C、输入信号 D、均有作用7、放大电路设置合适静态工作点，以保证晶体管放大信号时，始终工作在（ ）。A、饱和区 B、截止区 C、放大区 D、击穿区
五、三极管基本放大电路工作原理tv itVov BEi Bi Cv CE v o v i说明：1、从波形图上能看出，该电路对输入信号进行了放大。2、输出信号与输入信号相位相反，这种共发射极放大电路又称明：1、从波形图上能看出，该电路对输入信号进行了放大。2、输出信号与输入信号相位相反，这种共发射极放大电路又称 反相放大器
六、直流通路与交流通路1：
、直流通路的画法：
将电容视为开路，其他不变。：
2、交流通路的画法：
将电容和电源视为短路，其他不变 。用来分析放大电路中的静态工作点用来分析放大电路中的交流参数用来分析放大电路中的静态工作点用来分析放大电路中的交流参数
七、放大电路中的交流参数：1、放大倍数电压放大倍数电流放大倍数功率放大倍数电压增益 G v v =20lgA v v电流增益功率增益G 电流增益功率增益G i i =20lgA i iG G p p =10lgA p p2、输入和输出电阻输入电阻r i i ：从放大电路输入端看进去的等效电阻要求：输入电阻越大，信号源的负担越小。
输出电阻r 0 0 ：从放大电路输出端看进去的等效电阻。（不包括负载电阻）：从放大电路输出端看进去的等效电阻。（不包括负载电阻）要求：输出电阻越小，放大器带负载能力越强。3、通频带 ：放大倍数下降到A v v m m 的0.707倍时，对应的频率f的0.707倍时，对应的频率f L L 称为下限频率，f H H 称为上限频率。带 通频带 BW=f H -f L幅频特性曲线
八、基本放大电路的分析—— 估算法1、静态工作点的估算：依据：直流通路bBEQ CCBQRV VI−=I CQ =βI BQV CEQ =V CC -I CQ R C
2、交流参数的估算：依据：交流通路r be ≈300+（1+β）三极管输入电阻三极管输入电阻r be ：r i =R b //r be ≈r ber o =R c //r ce ≈R c 三极管输出电阻：三极管输出电阻：
r ceA v = v o / v i = - -β(R C // R L )/ r be
举例分析：用估算法分析下图的静态工作点,已知β=37.5 。BBE CCBRU UI−= =40uAI C =βI B =1.5mA6V说明：计算静态工作点的顺序是：说明：计算静态工作点的顺序是：I I BQI I CQV V CEQ
练习(二)1、放大电路设置偏置电路的目的是(
)A、使放大器工作在截止区，避免信号在放大过程中失真B、使放大器工作在饱和区，避免信号在放大过程中失真C、使放大器工作在放大区，避免放大波形失真D、使放大器工作在集电极最大允许电流I1、放大电路设置偏置电路的目的是(
)A、使放大器工作在截止区，避免信号在放大过程中失真B、使放大器工作在饱和区，避免信号在放大过程中失真C、使放大器工作在放大区，避免放大波形失真D、使放大器工作在集电极最大允许电流I CM 状态下2、在共发射极放大电路中，输入交流信号v状态下2、在共发射极放大电路中，输入交流信号v i i 与输出信号v与输出信号v o o 相位（ ）A、相反 B、相同C、正半周时相同 D、负半周时相反相位（ ）A、相反 B、相同C、正半周时相同 D、负半周时相反
3、描述放大电路对信号电压的放大能力通常使用的性能指标是（ ）A、电流放大倍数 B、功率放大倍数C、电流增益 D、电压放大倍数5、在共射极放大电路中，偏置电阻R3、描述放大电路对信号电压的放大能力通常使用的性能指标是（ ）A、电流放大倍数 B、功率放大倍数C、电流增益 D、电压放大倍数5、在共射极放大电路中，偏置电阻R b b 增大，三极管的（ ）。A、V增大，三极管的（ ）。A、V CE 减小 B、I C C 减小 C、I C C 增大 D、I B B 增大4、放大器外接一负载电阻R增大4、放大器外接一负载电阻R L L 后，输出电阻r o o 将（ ）A、增大 B、减小 C、不变 D、等于电阻R将（ ）A、增大 B、减小 C、不变 D、等于电阻R L L
6、在如图所示的放大电路中，三极管的电流放大系数6、在如图所示的放大电路中，三极管的电流放大系数 β =60，V BEQ =0.7V,试求:(1)静态工作点I=0.7V,试求:(1)静态工作点I BQ、I CQ、V CEQ(2)交流参数A V V 、r i i 、r 0 0(3)若放大器的输入电压V i i =10mV,估算放大器的输出电压V=10mV,估算放大器的输出电压V 0 0
7、如图所示的单管放大电路中，设晶体管的 β= 40，（1）估算放大电路的静态工作点I40，（1）估算放大电路的静态工作点I BQ 、I CQ、V CEQ（2）估算放大器电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
篇五：otl电路静态工作点调整
师范大学信息学院 实 验 报 告 学号：1643205000010 姓名：施文青 班级：16A 班 课程名称：电子技术基础实验名称：单级交流放大电路静态工作 点测量 实验性质：①综合性实验 √②设计性实验 ③验证性实验 实验时间：
2018 年 0４月 18 日 实验地点：同析楼 3 栋-218 本实验所用的设备：智能模拟实验台、数字直流电压表、示波器、毫伏表、信号发生器、 实验稳压电源、导线、 Multisim 软件 实验目的：
1、学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法， 进一步理解电路元件参数对静态工作点 的影响，以及调整静态工作点的方法。
2、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
实验内容及要求：
要求：
1、熟悉单管放大电路，掌握不失真放大的条件。
2、了解负载变化对放大倍数的影响。
内容：
1、元件选用：二极管 、直流稳压电源、导线 2、内容：测量并计算静态工作点 实验分析：
最基本的模拟信号出路功能是信号的放大，它是通过放大电路实现的，放大是指将 微弱的电信号在允许的失真范围内将其幅值增强到要求的数量。放大电路种类很多，实 验以单级阻容耦合低频放大电路为例， 它的功能是将频率从几十 HZ 到几百 kHz 的低频弱 小信号进行不失真的放大。它是电子线路基本单元电路之一。
电路原理如下图所示。
图中，组成直流分压偏置电路，是稳定工作点发射极电阻， 是发射极旁路电容， 可以使两端交流短路， 诚少电路输出电压值损失， 是集电极直流负 载电阻，与并联为交流负载电阻，是传递交流信号电容，且起到电路级与级之间静态工 作时的隔直作用。放大电路静态工作时，工作点的设置合理与否很重要，它关系到放大 电路能否正常工作。所谓工作点是指放大电路无输入信号工作时，三极管各极直流电流 和电压在特性曲线上所诀定的点。
如图 3-2 所示 Q 点。一般用基极电流 () 、电压() 和集 电极电流() 、电压() 表示。静态工作点的位置变化对输出信号波形影响很大， 若点选取 在线性区中部，运用范围又未超过线性区，则输出电流和电压的波形都不失真。
饱和区的部分信号得不到放大，则输出电流正半周和输出电压负半周的波形产生饱 和失真。若点选取在靠近截止区，处在截止区的部分信号得不到放大，则输出电流的负 半周和输出电压的正半周产生截止失真。故电路静态工作时，要求其工作点调整选取在 曲线线性区中点。
由上述知，电路一旦设计连接完后，必须进行静态工作点的调整和检测。
实验过程及结果：
1、按照如下图在 multisim 仿真软件中连接电路：
2、将输入端对地短路，调节电位器 R P2 ，使集电极电压 V C =Ec/2 （ 取 6～7 伏），测静 态工作点 V C 、V E 、V B 及 V b1 的数值，计入下表中。
3、测量 I B 、I C 、I E 计入表中。
Multisim 仿真实验电路图如下图所示：
实验数据记录如下：
调整 R P2 测量 计算 V C( V) V E (V) V B (V) V b1 (V) I C (mA) I B ( A) I E (mA) I B ( A) 6.490 0 0.488 3.396 2.755 4.644 2.759 4.6 4、静态工作点的调试 如上图所示，放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流 Ic (或 VcE) 的调与测试。静态工作
点是否合适，对放大器的性能和输出被形都有很大影响。测量时，静工作点应选在输出特性曲线上 交流负载线的中点。如工作点偏高，放大器在加入交流信以后易产生饱和失真，此时的负半周将被 削底; 如工作点偏低则产生截止失真，即 v 的正半周被缩顶，对于线性放大电路而言，这情况都不符 合不失真放大的要求。
改变电路参数 r-.( 电源电压 )，Rc，Rs,都会引起静态工作点的变化，但当电路参确定后，工作点的 调整主要通过电位器调节来实现，输入合适的信号时，使输出波形达最大且不失真，即为最佳的静 态工作点。
(考虑电位器增大或减小时 ,工作点的变化情 注意: 即使 Q 点合适 ,若输入信号过大，则输出波形的饱和和截止失真会同时出现 5、静态工作点的测量 静态工作点包括：当输入信号为零时，器件各电极上的电流与电压处于静态。对于三极管，静态工 作点 Q 点包括基极电流 IP、集电极 (或发射极 )电流 Ic(或 I E )、BE 间电压 UBE 和管压降 U CE 。静态工 作点选择就是使得放大器尽量工作在放大区的台适位置，静态工作点选择过低则有可能在输入信号 负半周时产生基极电流失真最终造成输出的截止失真。静态工作点选择过高虽然不会使得基极电流 失真，但是有可能在输入信号正半周时候使得晶体管进入饱和状态，从而导致饱和失真。
放大器静态工作点可利用电路的直流通路进行计算，即 I BQ =（V CC -V BEQ ）/R B , I CQ =βI BQ , V CEQ =V CC -I CQ R C 实验小结：
(1) 利用电脑软件仿真进行电路的实验，首先按照实际电路在软件上连接电路；在 连接电路的同时应往意电路的简洁美观；安放电表时应现规定好表的属性；在进行静态 调试时，应慢慢的调节电位器的同时仔细观看电流表的示数；在进行动态调试时，慢慢 的调节电位器， 仔细观察示波器上波形的变化， 找到最大不失真的位置， 并测量相关量； 在规定个元器件时应往意其单位。
（2）该实验采用的共发射极单管交流电压放大器， 在单级放大电路中， 静态工作点 各点之间的关系如下：
I BQ =（V CC -V BEQ ）/R B , I CQ =βI BQ , V CEQ =V CC -I CQ R C
任课教师评语 : :
教师签字 : 年 月 日 注: 每学期至少一次设计性实验。每学期结束请任课教师按时按量统一交到教学秘书处
篇六：otl电路静态工作点调整
1 实验三低频 OTL 功率放大器 一、实验目的 1、理解 OTL 功率放大器的工作原理 2、学会 OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验设备与器件
1、 ＋5V 直流电源
2、 函数信号发生器
3、 双踪示波器
4、 交流毫伏表
5、 直流电压表
6、 直流毫安表
7、 频率计 二、实验原理 图16－1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1 组成推动级（也称前置放大级），T 2 、T 3 是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，它们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具
图 16－1
OTL 功率放大器实验电路
2
有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T 1 管工作于甲类状态，它的集电极电流 I C1 由电位器 R W1 进行调节。I C1
的一部分流经电位器 R W2 及二极管 D， 给 T 2 、T 3 提供偏压。调节 R W2 ，可以使 T 2 、T 3 得到合适的静态电流而工作于甲乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点 A 的电位CC AU21U ，可以通过调节 R W1 来实现，又由于 R W1 的一端接在 A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号 u i 时，经 T 1 放大、倒相后同时作用于 T 2 、T 3 的基极，u i 的负半周使 T 2 管导通（T 3 管截止），有电流通过负载 R L ，同时向电容 C 0 充电，在 u i 的正半周，T 3 导通（T 2 截止），则已充好电的电容器 C 0 起着电源的作用，通过负载 R L 放电，这样在 R L 上就得到完整的正弦波。
C 2 和 R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。
OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率 P 0m
理想情况下，L2CComRU81P ，在实验中可通过测量 R L
两端的电压有效值，来
U 3 求得实际的L2OomRP 。
2、 效率 η 100%PPηEom
P E
—直流电源供给的平均功率 理想情况下，η max
＝ 78.5％ 。在实验中，可测量电源供给的平均电流 I dC
，从而求得 P E ＝U CC ·I dC ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。
三、实验内容
在整个测试过程中，电路不应有自激现象。
图 5－1
OTL 功率放大器实验电路
1、 静态工作点的测试
按图 5－1 连接实验电路，将输入信号旋钮旋至零（u i =0），直流电源进线中串入万用表直流毫安档，电位器 R W2 置最小值（即顺时针调到底），R W1
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 R W2
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。
1) 调节输出端中点电位 U A
调节电位器 R W1
，用直流电压档测量 A 点电位，使CC AU21U =2.5V。
4
2) 调整输出级静态电流及测试各级静态工作点 调整输出级静态电流的方法之一是动态调试法。先使 R W2 ＝0（即顺时针调到底），在输入端接入 f＝1KHz 的正弦信号 u i ，使 u i ≈10mV，此时， 输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和截止失真），然后缓慢增大 R W2
，当交越失真刚好消失时，停止调节 R W2
，恢复 u i ＝0 ，此时直流毫安表读数即为输出级静态电流。一般数值也应在 5～10mA 左右，如过大，则要检查电路。
输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表 5－1。
表 5－1
I C2 ＝I C3 ＝
mA
U A ＝2.5V
T 1
T 2
T 3
U B (V)
U C (V)
U E (V)
注意：① 在调整 R W2
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 R W2 的位置。
2、 测量最大输出功率 P om
输入端接 f＝1KHz 的正弦信号 u i ，输出端用示波器观察输出电压 u 0 波形。逐渐增大 u i ，使输出电压达到最大不失真输出，用电压交流档测出负载 R L 上的电压 U 0max
=
V，用万用表测量 R L =
Ω ， 则L0max2OmRUP ＝
W。
3、 测量效率 η 当输出电压为最大不失真输出时，用电流直流档读出 Vcc 输出的电流值，此电流即为直流电源供给的平均电流 I dC ＝
mA，由此可近似求得 P E ＝U CC I dc ＝
W，再根据上面测得的 P 0m ，即可求出 EOmPPη ＝
％。
五、实验总结
1、 整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率 P 0m 、效率 η 等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
2、 讨论实验中发生的问题及解决办法。
5 六、预习内容
1、 晶体管 3DG12 的主要参数为 P CM =700mW, I CM =300mA, U CES ≤0.6V, β≥30, f T ≥150MHz。
2、 本电路为甲乙类 OTL 互补对称功率放大电路， 求输出参数的理论值：
Uom=Ucem=Ucc/2-U CES =
LCESOmRU - (Ucc/2P221 ) = L0mERPCCU U1 = EPomP = 3、 请画出 Uo 交越失真的波形（即 R W2 顺时针调到最大时），以及消除交越失真后 Uo 的波形。
4、 请用仿真软件仿真本电路，将实验内容完成，并测试要求的参数，标注到实验电路中，打印在预习报告中。
篇七：otl电路静态工作点调整
程设计报告 （模拟电子技术）设计题目：
OTL 功率放大器
系
别：
电子工程系
专
业：
电子信息工程
班
级：
09 电信（1）
班
学生姓名：
2010 年 12 月 24 日
课 程 设 计 任 务 书
指导教师（签字）：
年
月
日 教研组长（签字）
年
月
日院（系）
电子工程 专业 电子信息工程 学生姓名 林亚茹 学号 20094081048 学生姓名 鞠建龙 学号 20094081009 学生姓名 林梅云 学号 20094081013 学生姓名 吴美滨 学号 20094081011 设计题目 1． OTL 功率放大电路的 multisim 仿真；
2.
OTL 放大器电路 内容及要求：
题目 1． OTL 功率放大器电路的 multisim 仿真；
使用 multisim 对所设计的电路进行仿真分析； 要求熟练掌握 multisim软件的使用及仿真方法， 画出原理图， 改变参数进行理论分析， 写出实际实现过程， 得出结论。
题目 2． OTL 功率放大器 任务了与要求：
1、
采用全部或部分分立元件电路设计一种 OTL 音频功率放大器；
2、
额定输出功率 Po≥10W；
3、
负载阻抗 RL=8Ω ；
4、
失真度γ ≤3%。
进度安排:
第 17 周（周一～周二）：
分析题目， 查阅课题相关资料；
第 17 周（周二～周四）：
OTL 功率放大器设计和实现；
第 17 周（周五）：
设计仿真及调试， 验收， 编写课程设计报告。
摘 要
本报告包括两个内容。
第一部分， 设计并实现 OTL 功率放大器， 功率放大器的作用是给音响放大器的负载 RL（扬声器）
提供一定的输出功率。
当负载一定时， 希望输出的功率尽可能大， 输出的信号的非线形失真尽可能的小， 效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有 OTL 电路和 OCL 电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器， 也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个 OTL 功率放大器， 该放大器采用 TDA2030 音频放大器芯片， TDA2030 音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路， TDA2030 是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于 10W,频率响应为 10~1400Hz,输出电流峰值最大可达 3.5A，其内部电路包含输入级、 中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠， 采用正输出单电源供电。
其次本次实物产品采用 PCB 印制电路板制作 （单面板）使其性能良好满足设计要求和外表美观。
第二部分， 用 multisim软件对 OTL 功率放大器进行仿真实现。
根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用 multisim 软件模拟电路， 并对其进行静态分析， 动态分析， 显示波形图，计算数据等操作。
关键词：
OTL 功率放大电路； mul ti si m 软件仿真； TDA2030 音频放大器；交越失真； 无输出耦合电容； 输出功率； 反馈网络； PCB 单面板。
目录 一、 设计要求 二、 设计总体方案 2. 1 设计思路 2. 2 OTL 功放各级的作用和电路结构特征 2. 3 简要原理分析 2. 4 用集成运算放大器放大信号的主要优点 三、 选择器件及参数计算
3. 1 功率放大器芯片 TDA2030 介绍
3. 2 参数计算 3. 2. 1 参数计算
3. 2. 2 功率的计算 四、 用 mul ti si m 仿真 OTC 功率放大器 五、 实物电路安装调试及使用
5.1 电路调整与测试 5. 2 通电观察 六、 设计体会与总结 七、 参考文献
OTL 功率放大器设计
一、 设计要求 任务了与要求：
1、
采用全部或部分分立元件电路设计一种 OTL 音频功率放大器；
2、
额定输出功率 Po≥10W；
3、
负载阻抗 RL=8Ω ；
4、
失真度γ ≤3%。
二、
设计总体方案 2. 1 设计思路
功率放大器的作用是给负载 RL提供一定的输出功率， 当 RL一定时， 希望输出功率尽可能大， 输出信号的非线性失真可能小， 且效率尽可能高。
由于 OTL 电路采用直接耦合方式， 为了保证电路工作稳定， 必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作， 故需要有足够高的电压放大倍数。
因此， 性能良好的 OTL 功率放大器应由输入级、 推动级和输出级等部分组成。
2.2 OTL 功放各级的作用和电路结构特征
1.
输入级：
主要作用是抑制零点漂移， 保证电路工作稳定， 同时对前级（音调控制级）
送来的信号作低失真， 低噪声放大。
为此， 采用带恒流源的， 由复合管组成的差动放大电路， 且设置的静态偏置电流较小。
2.
推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数， 以及为输出级提供足够大的驱动电流， 为此， 可采用带集电极有源负载的共射放大电路， 其静态偏听偏信置电流比输入级要大。
3.
输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率， 可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。
此外， 还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反馈电路， 为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反馈电路， 以及过流保护电路等。电路设计时，各级应设置合适的静态工作点， 在组装完毕后须进行静态和动态测试， 在小型不
失真的情况下， 使输出功率最大。
动态测试时， 要注意消振和接好保险丝， 以防损坏元器件。
电路基本框图
图 1-1 电路基本框图
采用集成运算放大器设计基本放大电路
图 1-2 电路结构框图
1-3 电路基本原理图 输入级中间级输出级输出调节TDA2030 高保真集成功率放大器短路保护过热保护负载扬声器输入信号输入级推动级输出级负载扬声器
图1-4 电路在multisim中的仿真图
2. 3 简要原理分析：
电路为音频功率放大器原理图, 其中 TDA2030 是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于 10W, 频率响应为 10~1400Hz, 输出电流峰值最大可达 3. 5A。
其内部电路包含输入级、 中间级和输出级, 且有短路保护和过热保护, 可确保电路工作安全可靠。
TDA2030 使用方便、 外围所需元器少, 一般不需要调试即可成功。
RP 是音量调节电位器, C1 是输入耦合电容, R1 是 TDA2030 同相输入端偏置电阻。
R4、 R5 决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。
该电路闭环增益为(R4+R5) /R5=(4. 7+150) /150=33. 3 倍, C3 起隔直流作用, 以使电路直流为 100%负反馈。
静态工作点稳定性好。
C2、 C4、 C7 为电源高频旁路电容, 防止电路产生自激振荡。
R6 用以在电路接有感性负载扬声器时, 保证高频稳定性。
VD1、 VD2 是保护二极管, 防止输出电压峰值损坏集成块 TDA2030。
2. 4 用集成运算放大器放大信号的主要优点：
1.
电路设计简化， 组装高度方便， 只需适当选配外接元件， 便可实现输入、输出的各种放大关系。
2.
由于运放的开环增益都很高， 用其构成的放大电路一般工作在深度负反馈的闭环状态， 则性能稳定， 非线性失真小。
3.
运放的输入享受搞高， 失调和漂移都很小， 故很适合于各种微弱的信号放大。
又因其具有很高的共模抑制比， 对温度的变化、 电源的波动以及其他外界干扰都有 很强的抑制能力。
4.
由运放构成的放大单元功耗低、 体积小、 寿命长， 使整机使用的元器件数大大减少， 成本降低， 工作可靠性大为提高。
三、 选择器件及参数计算 3. 1 功率放大器芯片 TDA2030 介绍 TDA2030A 是德律风根生产的音频功放电路， 采用 V 型 5脚单列直插式塑料封装结构。
如图 1 所示， 按引 脚的形状引 可分为 H 型和 V 型。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、 中功率音响设备， 具有体积小、 输出功率大、 失真小等特点。
并具有内 部保护电路。
意大利 SGS 公司 、 美国 RCA 公司 、 日 本日 立公司 、 NEC 公司 等均有同类产品生产， 虽然其内 部电路略有差异， 但引 出脚位置及功能均相同， 可以互换。
电路特点：
[1].外接元件非常 少。
[2].输出功率大， Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装（ TO‐220）
,可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内 含各种保护电路， 因此工作安全可靠。
主要保护电路有：
短路保护、 热保护、地线偶然开路、 电源极性反接（ Vsmax=12V）
以及负载泄放电压反冲等。
[6] . TDA2030A 能在最低±6V 最高±22V 的电压下工作在±19V、 8Ω 阻抗时能够输出 16W 的有效功率， THD≤0. 1%。
无疑， 用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了 。
引脚情况：
1 脚正相输出端 2 脚是反向输入端 3 脚是负电源输入端 4 脚是功率输出端 5 脚是正电源输入端
极限参数：
注意事项：
[1] . TDA2030A 具有负载泄放电压反冲保护电路， 如果电源电压峰值电压 40V 的话， 那么在 5 脚与电源之间必须插入 LC 滤波器， 二极管限压（ 5脚因为任何原因产生了 高压， 一般是喇叭的线圈电感作用， 使电压等于电源的电压）
以保证 5 脚上的脉冲串维持在规定的幅度内 。
[2] . 热保护：
限热保护有以下优点， 能够容易承受输出的过载（ 甚至是长时间的）
， 或者环境温度超过时均起保护作用。
[3] . 与普通电路相比较， 散热片可以有更小的安全系数。
万一结温超过时， 也不会对器件有所损害， 如果发生这种情况， Po=（ 当然还有 Ptot）和 Io 就被减少。
[4] . 印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦， 因为这些线路有大的电流通过。
[5] . 装配时散热片与之间不需要绝缘， 引 线长度应尽可能短， 焊接温度不得超过 260℃ ， 12 秒。
[6] . 虽然 TDA2030A 所需的元件很少， 但所选的元件必须是品质有保障的元件。
3. 2 参数计算
3． 2. 1 参数计算 RP 是音量调节电位器, 考虑到实际情况本设计 RP=2. 2 KΩ ；
C1 是输入耦合电容（C1=1uf）
；
R1 是 TDA2030 同相输入端偏置电阻；
R2、 R3 为反馈网络电阻（R1=R2=R3=100KΩ ）
； .
R4、 R5 决定了 该电路交流负 反馈的强弱 及闭环增益。
该电路闭环增益为(R4+R5) /R5=(0. 68+22) /0. 68=33. 3 倍, C3 起隔直流作用, 以使电路直流为 100%负反馈。
静态工作点稳定性好。
C2、 C4、 C7 为电源高频旁路电容, 防止电路产生自激振荡；
R6 用以在电路接有感性负载扬声器时, 保证稳定性；
VD1、 VD2 是保护二极管, 防止输出电压峰值损坏集成块 TDA2030,
负载 RL=8Ω 。
. . .
3. 2. 2 功率的计算
1、
计算输出功率 Po输出功率用输出电压有效值 V0 和输出电流 I0 的乘积来表示 。
设 输 出 电 压 的 幅 值 为 Vom，则
因 为Iom=Vom/RL， 所以. 当输入信号足够大， 使Vim=Vom= Vcem= VCC- VCES ≈VCC和 Iom=Icm时， 可获得最大的输出功率
由上述对 Po的讨论可知， 要提供放大器的输出功率， 可以增大电源电压 VCC或
降低负载阻抗 RL。
四、 用 mul ti si m 仿真 OTC 功率放大器 1、 功放电路原理图仿真图
2、 功放电路仿真波形图
用仿真课可之当 RL 调的过小时， 波形失真； 如下图：
用 multisim 软件仿真， 可以完成以后对 PCB 的通电测试， 测试是对安装后的电路板的参数及工作状态进行测量， 以便提供调整电路的依据， 经过反复测量和调整， 就可以使电路性能达到要求。
仿真的函数信号发射器的频率课选择 1kHZ 左右， 幅度可以在 12V 左右， 电位计要靠中间档。
五、 实物电路安装调试及使用5.1 电路调整与测试 实践证明， 新安装的电路板往往难以达到预期的效果， 这是因为我们在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、 器件参数的分散性、 寄生参数等各种各样的客观因素。
此外， 电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。
通过电路板整体测试与调整， 可发现和纠正设计方案中的不足， 并查出电路安装中的错误然后采取措施加以改进和纠正， 就可以使之达到预定的技术要求。
本次设计采用的是 PCB 制作电路板， 步骤繁琐， 流程较为复杂。
所以在电路调整与测试的应注意的问题较多， 具体如下：
通电前调试电路安装完毕后， 必须在不通电的情况下， 对电路板进行认真细致的检查， 以便纠正安装错误。
检查应特别注意：
1. 元器件引脚之间有无短路。
因为我们该组是第一次用 PCB 制作板， 在检查电路引脚间的有无短路的时候出现了不少的问题。
首先板子在腐蚀的时候就没有腐蚀好（这可能是板子的质量、 腐蚀时间的长短、 FeCL3 溶液的配置等原因）所以在用万用表测量的时候真的是处处短路， 而有的地方就是处处断路， 为了保证的电路的正确性， 只有通过万用表一条条的线路检查是否导通， 引脚间是否短路。
所以本次设计实物的走线用导线和焊锡补了不少， 同时为了避免短路很多地方用小刀刮了不少了。
2. 电源的正负、 负极性有没有接反， 正、 负极之间有没有短路现象， 电源线、地线是否接触良好。
关于电源正、 负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上， 在此应特别注意在测试极性的时候， 应注意红、 黑表笔不要弄反。
红表笔接正极， 黑表笔接负极。
该设计为了 避免次问题在 PCB制图的时候将地线稍微加宽。不但满足制图制板的要求， 而且使其极性区分明显。3. 二极管有电解电容极性有没有接反， 三极管、 集成器件引脚有没有接错，集成电路的型号及安插方向对不对， 引脚连接处有无接触不良等。
在安装的时候我们严格按照测量晶体管的步骤和要求进行， 用万用表分别判断出二极管的阳、阴极； 小功率三极管的类型、 B 极、 C 极、 E 极； 大功率三极管的类型、 B 极、C 极、 E 极……。
并作了相应的...
篇八：otl电路静态工作点调整
TL 低频功率放大器教学单位
*******
姓
名
*******
学
号 __
_******____
年
级
*********
专
业
********
指导教师
*******
职
称
2010 年 7 月 13 日
1 摘要：
在电子技术中，有时需要大的信号功率，使信号具有足够的功率去控制或驱动一些设备工作。OTL 低频功率放大器主要应用是对音频信号进行功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。整个电路主要由简单的分立元件构成。它还具有信号失真小、有足够的输出功率、效率高、散热性能好等优点。本文首先简单介绍了低频功率放大器及其基本要求，低频功率放大器的分类等。由于本次课题设计采用的是分立元件，所以后面详细介绍了各个分立元件的分类及作用。接着是本次课题设计的工作原理。最后是一些相关调试以及测试结果。
关键词：
低频功放
三极管
信号流程
2 Abstract:
In electronics, sometimes large signal power, so that the signal has sufficient power to control or drive the work of some equipment. Low-frequency power amplifier OTL main application is the audio signal power amplifier, this paper has a weak signal amplification capability of the basic principles of low-frequency power amplifier, content, technical route. The entire circuit is mainly constituted by a simple discrete components. It also has the signal distortion is small, there is sufficient output power, high efficiency and good heat dissipation. This article first briefly introduces the basic requirements for low-frequency power amplifier and low frequency power amplifier classification. As used in this design is the subject of discrete components, so described in detail later in the classification of the various discrete components and function. Followed by the design of this issue works. Finally, some related to debug and test results.
Keywords:
Low-frequency amplifier transistor signal flow
3 目录 一、 前言 ……………………………………………………4 二、 低频功率放大器概述 …………………………………...6
2.1. 低频功率放大器及其基本要求 …………………………….6
2.2. 低频功率放大器的分类 …………………………………. 6 三、 分立元件简介 …………………………………………...8
3.1. 电阻简介 ………………………………………………8
3.2. 电容的分类及其作用 …………………………………….8
3.3. 晶体二极管 …………………………………………….8
3.3.1 .二极管的分类、型号和参数 ………………….............8 3.4. 晶体三极管 ……………………………………………11
3.4.1. 三极管的结构、分类和符号 ………………………...11
3.4.2. 三极管的放大作用 ………………………………...12
3.4.3. 三极管的主要参数 ……………………………...13 3.5. 扬声器简介 …………………………………………...13 3.6. 电源 …………………………………………………14
3.6.1. LM7806 参数及其工作原理 …………………………14 四、 低频功率放大器的设计 …………………………………15
4.1. 设计要求 ……………………………………………...15
4.2. 设计过程 ……………………………………………...15 五、 电路制作与调试 ………………………………………...18
5.1. 利用印制电路板制作电路 ………………………………...18
5.2. 装配与调试 …………………………………………….18 六、 电路图的绘制与印制板制作中注意的问题 ……………….20
6.1. Sch 原理图应注意的常见问题 ……………………………..20
6.2. PCB 设计中应注意的问题 ………………………………...21
6.3. 焊盘应注意的常见问题 …………………………………..22 七、 设计总结 ………………………………………………..23 参考文献 ……………………………………………………..24 致谢 ………………………………………………………….25
4 前言
功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛，与我们日常生活有着密切关系。随着生活水平的提高，人们越来越注重视觉，音质的享受。在大多数情况下，增强系统性能，如更好的声音效果，是促使消费者购买产品的一个重要因素。低频功率放大器作为音响等电子设备的后即放大电路，它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作，获得良好的声音效果。同时低频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。因此设计出实用、简洁、低价格的低频功率放大器是一个发展方向。
功率放大器随着科技的进步是不断发展的，从最初的电子管功率放大器到现在的集成功率放大器，功率放大器经历了几个不同的发展阶段：电子管功放 晶体管功放 集成功放。功放按不同的分类方法可分为不同的类型，按所用的放大器件分类，可分为电子管式放大器、晶体管式功率放大器（包括场效应管功率放大器）和集成电路功率放大器（包括厚膜集成功率放大器），目前以晶体管和集成电路式功率放大器为主，电子管功率放大器也占有一席之地。电子管功率放大器俗称胆机，电子管功放的生产工艺相当成熟，产品的稳定性很高，而离散性极小，特别是它的工作机理决定了它的音色十分温柔，富有人情味，因而成为重要的音响电路形式。电子管电路的设计、安装、调试都比较简单，期缺点是输出变压器、电源变压器的绕制工艺稍麻烦，耗电大、体积大、有一定的使用期限。因此在实际使用中有一定的局限性。现在大功率晶体管种类很多，优质功放电路也层出不穷，因此
5 晶体管功率放大器是应用最广泛的形式。人们研制出许多优质新型电路使功放的谐波失真，很容易减少到 0.05%以下。
由于在很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。现今功率放大器不仅仅是消费产品(音响) 中不可缺少的设备,还广泛应用于控制系统和测量系统中。
然而低频功率放大器已经是一个技术相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至思想认识上都取得了长足的进步。本文给出一种简单实用、制作成本低廉的实用低频功率放大器的设计方案,并给出实际测试结果。功率放大可由分立元件组成,也可由集成电路完成。由分立元件组成功率放大器，如果进行精心的设计，则在效率和失真方面更优于集成的，价格方面便宜一点。
OTL 低频功率放大器设计有两部分组成前置放大级和功率放大级。前置放大级主要任务是完成小信号电压放大任务，同时要求低噪声、低温漂。功率放大级主要任务是在允许的失真限度内,尽可能高效率地向负载提供足够大的功率，要求是输出功率要大、效率要高。
6 第二章 低频功率放大器概述
2.1. 低频功率放大器及其基本要求
在电子技术中，有时需要大的信号功率，使信号具有足够的功率去控制或驱动一些设备工作。例如，控制电动机的转动，驱动扬声器使之发声等。能输出低频信号功率大的放大器，称为低频功率放大器。简称功率放大器。
功率放大器和电压放大器，由于工作任务的不同是有区别的。电压放大器的主要任务是把微弱的信号电压进行放大，一般输入与输出的电压和电流都较小，是小信号放大器。它消耗能量少，信号失真小，输出信号的功率小。功率放大器的主要任务是输出大的信号功率，它的输入、输出电压和电流都较大，是大信号放大器。它消耗能量多，信号容易失真，输出信号的功率大。因此研究功率放大器电路时应特别注意效率、输出功率、信号失真、以及晶体管的功耗和击穿电压等问题。
一个性能良好的功率放大器应满足下列几点基本要求：
一、信号失真小； 二、有足够的输出功率； 三、效率高； 四、散热性能好。
2.2. 低频功率放大器的分类 一、以晶体管的静态工作点位置分类
如下图所示，根据功率放大晶体管静态工作点 Q 在交流负载线位置不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类三种。
1.甲类功放
Q 点在交流负载线的中点，如图(a)所示。在输入信号的整个周期内，晶体管都处于放大状态，输出的是没有削波失真的完整信号，但静态电流大，效率低。
2.乙类功放
Q 点在交流负载线和ＩB=0 输出特性曲线交点处,如图(b)所示。在输入信号的整个周期内，晶体管是半个周期在放大区工作，另半个周期在截止区，放大器只有半波输出。如果采用两个不同类型的晶体管组合起来交替工作，则可以放大输出完整的不失真的全波信号。此电路几乎没有静态电流，效率高。
3.甲乙类功放
Q 点在交流负载线上，略高于乙类工作点处，如图
7 (c)所示.它的静态电流较小,效率比较高,也需用两个不同类型晶体管组合起来交替工作.
二、以功率放大器输出端特点分类 1. 有输出变压器功放电路。
2. 无输出变压器功放电路（OTL 功放电路）。
3. 无输出电容器功放电路（OCL 功放电路）。
4. 桥接无输出变压器功放电路（BTL 功放电路）。
8 第三章 分立元件简介 3.1. 电阻简介 金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要跟金属正离子频繁碰撞，每秒的碰撞次数高达１０15 左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动，表示这种阻碍作用的物理叫做电阻。
导体的电阻是由它本身的物理条件决定的。在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比，即
R=ρ(L/S)
3.2. 电容的分类及其作用
任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都可以看成是一个电容器,这两个导体就是电容器的两个极。
电容器所带的电荷量与它的两极板间的电压的比值，叫做电容器的电容，即
C=q/U
常用电容器的种类
普通电容
1.固定电容器
电解电容
2.可变电容器
3.半可变电容器
电容器的用途是极其广泛的，但由于应用不同，因而对它的要求也就不同。尽管如此，选择电容器的总原则还是一样的，即容量和耐压要满足要求，性能要稳定，要根据需要和可能，尽量采用漏电小、损耗小、价格低和体积小的我电容器。
3.3. 晶体二极管 3.3.1 二极管的分类、型号和参数
二极管具有阳极(anode)和阴极(cathode)两个端子（这些用语是来自于真空管），电流只能往单一方向流动。也就是说，电流可以从阳极流向阴极，不能从阴极流向阳极。这种作用就被称之为整流作用。而在真空管内，藉由电极之间’ja:印加’加上的电压让热电子从阴极到达阳极，因而有整流的作用。
半导体二极管中，有利用 P 型和 N 型两种半导体接合面的 PN 接合效应，也有利用金属与半导体接合产生的肖特基效应达成整流作用的类型。若是
9 PN 接合型的二极管，在 P 型侧就是阳极，N 型侧则是阴极。
一、 二极管的种类
* PN 二极管 (PN Diode)
利用半导体中 PN 接合的整流性质，是最基本的半导体二极管。细节请参照 PN 接合的条目。
* 萧特基二极管 (Schottky Barrier Diode)
利用金属和半导体二者的接合面的’萧基特效应’的整流作用。由于顺向的电压降较低，导通回复时间也短，适合用于高频率的整流。一般而言漏电流较多，突波耐受度较低。也有针对此缺点做改善的品种推出。
* 定电压二极管 (Reference Diode)（齐纳二极管(Zener Diode))
被施加反方向电压的场合，超过特定电压时发生 Zener 降伏，与电流大小无关，得到一定的电压之性质。利用此性质作成的元件。被用于作为电压的基准。藉由添加不纯物的种类、
10 浓度，决定降伏电压（破坏电压）。另外，顺方向的特性与一般的二极管相同。
* 定电流二极管（CRD, Current Regulative Diode)
被施加顺方向电压的场合，无论电压多少，可以得到一定的电流的元件。通常的电流容量在1~15mA 的范围。虽然被称为二极管，但是构造、动作原理都与接合型电场效应晶体管相似。
* 隧效应二极管 (tunnel diode)、江崎二极管(Esaki diode)、透纳二极管
是利用量子穿隧效应的作用，会出现顺向电压增加时流通的电流量反而减少的“负电阻”的现象。1957 年由日本人江崎玲于奈发明。藉由调整不纯物的浓度、在顺向施加与Zener breakdown 电压相等的偏压。
* 交流二极管（DIAC）、突波保护二极管
如果施加超过规定电压（brak over 电压，VBO）的电压，会开始导通使得端子之间的电压降低的双方向元件。使用于电路的突波保护上。另，虽被称为二极管，实际的构造、动作原理都应归类为三极管(th...
篇九：otl电路静态工作点调整
OTL 功率放大电路 一一 、实验目的、实验目的1．进一步理解 OTL 功率放大器的工作原理。
2．学会 OTL 电路的调试及主要性能 指标的测试方法。
图 7－1
OTL 功率放大器实验电路 二、试验原理二、试验原理
图 7－1 所示为 OTL 低频 功率放大器。其中由晶体三极管 T1组成推动级，T2 ,T3是一对参数对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，他们组成互补推挽 OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1 管工作于甲类状态，它的集电极 电流 Ic1的一部分流经电位器 RW2及二极管 D，给 T2.T3提供偏压。调节 RW2，可以使 T2.T3得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点 A 的电位 UA=1/2UCC，可以 通过调节 RW1来实现，又由于 RW1的一端接在 A 点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号 Ui时,经 T1放大.倒相后同时作用于 T2.T3的基极,Ui的负半周使 T2管导通(T3管截止),有电流通过负载 RL,同时向电容 C0充电,在 Ui的正半周 ,T3导通(T2截止),则已充好的电容器 C0起着电源的作用,通过负载 RL放电,这样在 RL上就得到完整的正弦波.
C2和 R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.
OTL 电路的主要性能指标
1.最大不失真输出功率 Pom
理想情况下,Pom=UCCPOM=UO
2.效率=POM/PE 100%
PE－直流电源供给的平均功率
理想情况下,功率 Max=78.5%.在实验中,可测量电源供给的 平均电流 Idc,从而求得PE=UCC Idc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。
3.频率响应
祥见实验二有关部分内容
4.输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号 Ui之值 。
三、实验设备与器件 2/8RL,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效值,来求得实际的2/RL。
三、实验设备与器件1．＋5v 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、频率计 8．晶体三级管 3DG6×1（9100×1）
3DG12×1（9031×1）
3CG12×1（9012×1）
晶体二极管 2CP×1
8 欧喇叭×1，电阻器、电容器若干 四，实验内容四，实验内容
在整个测试过程中，电路不应有自激现象。
1。按图 7－1 连接实验电路，电源进入中串人直流毫安表，电位器 RW2置为最小值，RW1置中间位置。接通+5V 电源，观察毫安表指示，同时要手触摸输出级管子， 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，或管子性能不好等）
。如无异常现象，可开始调试。
1.静态工作点的调试静态工作点的调试
1）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 RA＝1/2UCC。
2）调整输出极静态电流用测试各级静态工作点
调节 RW2，使 T2、T2管的 IC2＝IC3＝5－10mA。从减小义越失真角度而言，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 5－10mA 左右为宜。由于毫安表是串在电源进线中，因此测量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示末级的静态电流。如要准确得到末级静态电流，则可以从总晾中减去 IC1之值。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。
先使 RW2＝0， 在输入端接入 F=1KHZ的正弦信号 Ui。逐渐加大输入信号的幅值，此时，输出波形应出现较严重的交越失真（注意：没有饱和和载止失真）
，然后缓慢增大 RW2，当交越失真刚好消失时，停止调节 RW2，恢复 Ui＝0，此时直流毫安表计数即为输出级静态电流。一般数值也应在 5－10mA 左右，如过大，则要检查电路。
输出级电流调好以后，测量各级静态工作点，记入表 7－1。
表 7－1 IC2＝IC3＝
mA UA＝2.5V
T1 T2 T3 UB(v)
UC(v)
UE(v)
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，一得随意旋动 RW2的位置。
2．最大输出功率．最大输出功率 POM和效率和效率 n 的测试的测试 1）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，使输出电压达到最大不失真输出，用交流毫伏表没出负载 RL上的电压 UOM，则
POM＝UOM2）测量 n 当输出电压为最大不失真输出时，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 Iac（有一定误差）
，即此可近似求得 PE＝UCCICC，再根据上面没得的 POM，即可求出 n=POM/PE。
Idc PE Pom 2/RL 效率 n
3．输入灵敏度测试．输入灵敏度测试 根据输入灵敏度的定义，只要测出功率 PO＝POM时的输入电压值 Ui即可。
Ui
4．频率响应的测试．频率响应的测试
测试方法同实验二。记入表 7－2。
表 7－2
Ui＝
mV
FL
FO
FH F（（Hz））
1000 UO(v)
AV
在测试时，为保证电路的安全，应在较低电压下进行，通常取输入信号为输入灵敏度的 50%。在整个测试过程中，应保持 Ui为恒定值，且输出波形不得失真。
5．研究自举电路的作用 1）测量有自举电路，且 PO＝POMAX时的电压增益 AV＝UOM/Ui。
2）半 C2开路，R 短路（无自举）
，再测量 PO＝POMAX的 AV。
用示波器观察 1）
、2）两种情况下的输出电压波形，并将以上两项测量结果进行比较，分析研究自举电路的作用。
6．噪声电压的测试 测量时将输入端短路 （Ui＝0）
,观察输出噪声波形， 并用交流毫伏表测量输出电压，即为噪声电压 UN，本电路若 UN＜15mV，即满足要求。
7．试听 输入信号改为录音机输出，输出端接试听音箱及示波器。开机试听， 并观察语言和音乐信号的输出波形。
五、实验报告 1．整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率POM、效率 n 等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。
2．分析自举电路的作用。
3．讨论实验中发生的问题及解决办法。
篇十：otl电路静态工作点调整
5.1场效应管放大电路静态工作点的设置及分析
场效应管放大电路组成原则：
静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区。
动态：能将交流信号从信号源传输到负载。
+ + - - - - + + G
u o D S
u i + + + + - - - - G
u o D S
u i - - + + - - G + + u o D S
u i (a) 共源极 (b) 共漏极 (c) 共栅极
场效应管偏置电路的要求：
①
栅极只需要偏压，不需要偏流
②
注意各类 FET 的偏置极性区别
③
采用偏置稳定电路
FET 的偏置电路分为 自给偏压偏置电路 和 分压式偏置电路 三种。
一、自给偏压偏置电路
I D I D U GS - -
+ U DS - -
+ U DD
R D D G R G S
R S C 1 + + - - u i C 2 + + -
C S + + + + u o V G =0 U GS
= - - I D R S
V = S I D R S
I D
= I DSS (1- -
)
耗尽型
U GS
2
U P
U DS
= U DD - -I D (R D +R S ) 解得静态工作点
Q( ( U GS 、 I D 、 U DS
) )
T ↑ → I D
↑ → U GS
↓ I D
↓ 静态工作点稳定
二、分压式偏置电路
U DD
R D D
R G1
G R G2
S
R S I D R G V G V G
= ———— U DD
R G2
R G1 +R G2
U GS
= V G
- - I D R S
I DSS (1- -
)
耗尽型
U GS
2
U P
I DO (
- -1)
增强型
U GS
2
U T
I D
=
U DS
= U DD - -I D (R D +R S )
二、分压式偏置电路
例 例6-5-1
右图是N 沟道耗尽型MOSFET 组成的分压式偏置共源极放大电路, 已知电路的U DD =20V, R D =R S =10k , R G1 =200k , R G2 =51k , R G =1M , 场效应管的参数I DSS = 4mA, U GS(off) =- -1V。
。
试估算电路的静态工作点。
- - U DD R D
D R G1
G R G2
S R S C 1
+ +
u i
C 2
+ +
+ +
- -
u o C S
+ + R G
推荐访问:otl电路静态工作点调整 静态 电路 调整