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1、实验五 集成功率放大实验物理电子工程学院 1 集成功率放大器实验 一、实验目的 1. 熟悉OTL互补对称功率放大器的工作原理和基本参数的测试方法。 2. 测量OTL互补对称功率放大器的最大输出功率、效率。 3. 了解自举电路原理及其对改善OTL互补对称功率放大器性能所起的作用。 4. 熟悉集成音频功率放大器的工作原理和使用特点，掌握主要性能指标及测试方法。 二、实验仪器 双踪示波器、低频信号发生器、集成音频功率放大器、电位器、数字万用表、电阻、电容。 三、实验原理 1. 集成音频功率放大器 R C 电源 6 7 接旁路电容 R6 15K T1 R3 15K 8 R6 增益调节 R6 15K R
2、6 1K35 T2 T4 T3 T5 2 R1 50K 输入级 T6 R2 50K 中间级 输出级 T7 T8 T9 1 R6 15同相输入 D1 D2 5 I T10 150K 输出 4 地 图5-1集成音频功率放大器LM386的内部电路 2 增益调节 反相输入 同相输入 地 1 2 3 4 5 6 7 8 增益调节 接旁路电容 电源 输出 图5-2 LM386的引脚排列 集成音频功率放大器LM386的内部电路和引脚如图5-1、5-2所示。LM386具有一般集成功放结构特点，其内部电路包括由T1T6组成的前置放大级、T7组成的推动级、T8T10等组成的甲乙类准互补功率输出级。它的电压增益为2
3、6dB；若在引脚1、8间并联一个电容，电压增益将被提高到40dB；若在引脚1、5间并联一个电阻，则可改变该器件的反馈深度。LM386具有电路简单、工作稳定、适应范围宽、使用灵活等特点。 LM386的实验电路如图5-3所示。 +VCC C1 + Vi RP 6 1 3 + 8 - 5 2 7 + C3 4 + C2 C4 R RL 图5-3 LM386的实验电路 2. 几项重要指标及其测量方法 最大输出功率Pom 理想情况下，互补对称OTL功放的最大输出功率为 Pom=Icm2VomVV2=CCCC2=VCC8RL 2R22L(5-1) 测量方法：给放大器输入1kHz的正弦信号电压，逐渐加大输入
4、电压幅值当用示波器观察到时输出波形为临界削波时，用万用表测出此时的输出电压Vo，则最大输出功率为 PomVo2 (5-2) =RL3 直流电源供给的平均功率Pv 在理想的情况下， 2PV=4pPom (5-3) 测量方法：同测量Vo的方法一样，用万用表测出直流电流I，即算出此时的电源供给的功率为 PV=Pom+VCCI (5-4) 效率 h=Pom PV(5-5) 最大输出功率时三极管的管耗PT PT=PV-Pom (5-6) 四、实验内容及步骤 1. 按图5-3接线，令Vi=0，用示波器观察输出电压Vo有无振荡，如有振荡，改变相应电容的数值，直至振荡消除。 2. 输入1kHz的正弦电压，并逐
5、渐加大输入电压幅值，当用示波器观察到输出电压Vo波形为临界削波时，用万用表测输出电压Vo、输入电压Vi，记下此时的直流电流I和电源电压VCC，算出Pom、PV、PT、和电压增益Au，并填入表5-1中。 表5-1 10m电容 Vi/mV 有 无 五、实验报告要求 34.4 332.0 Vo/V 3.5 3.98 I/mA 4.0 4.0 VCC/V 12.0 12.0 Vo/Vi 101.74 11.99 Pom/W 2.6 3.37 Pv/W 2.648 3.418 PT/W 0.048 0.048 98.2% 98.6% 1. 根据实验测量值，计算各种情况下Pom 、PV 及h。 2. 整理实验内容，说明Pom及h偏离理想值的原因。 六、实验总结 4 本实验总体上存在很多问题。首先，在实验操作过程中，出现的一个主要困难是测不出直流电流I，主要表现在万用表示数总是为零。其次，是在根据测得数据按公式PV=VCCI算得的PV为0.048V明显小于Pom ,如果用这个数据0.048V减去Pom就会所得的PT就会小于0，这显然是矛盾的。经过网上查询资料，发现本教材存在公式错误，应将PV=VCCI改为PV=Pom+VCCI，这样，算得的结果才合理。至于存在偏离理论值的原因，主要由于实验仪器和测量手段的不精确以及设备电路不稳定造成，这种误差可通过提高仪器精度和测量准确性来进行改进。 5
