项目教学“音频放大器制作”实训指导Word格式文档下载.doc
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出功率要达到10W以上。
二、学习目标
1．知识目标
（1）掌握PN结、二极管的特性，了解二极管的结构、种类及应用场合。
（2）掌握晶体管直流稳压电源的组成，了解电路原理分析及基本计算。
2．技能目标
（1）学会判别以及使用万用表测试二极管的极性。
（2）制作晶体管直流稳压电源，掌握使用万用表和示波器测试该电源的参数，
学会对电路所出现的故障进行原因分析及排故。
三、直流稳压电源的组成：
直流稳压电源能把220V的工频交流电转换为极性和数值均不随时间变化的直流电，其结构框图如图所示。
图1－1直流稳压电源的组成
由图可知，直流稳压电源一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路4部分组成。
各部分作用如下：
电源变压器的作用是为用电设备提供合适的交流电压，如本项目中采用的变压器可实现220V输入、双18伏交流电输出，由于在电工基础中已经涉及，在这儿就不再作详细介绍；
整流器的作用是把交流电变换成单相脉动的直流电；
滤波器的功能是把单相脉动直流电变为平滑的直流电；
稳压器的作用是克服电网电压、负载及温度变化所引起的输出电压的变化，提高输出电压的稳定性。
图1－2双15V输出直流稳压电源原理图
四、实施步骤
表1－1音频放大电路直流稳压电源元器件清单
1．安装
（1）安装前应认真理解电路原理，弄清印刷板上元件与电原理图元件的对应关系，并对所装元器件预先进行检查，确保元器件处于良好状态。
（2）参考原理图3将电阻、电容、发光二极管、IN4007、三端稳压器等元件在实验板上焊好。
2．调试
（1）检查印版元器件安装、焊接，确保准确无误。
（2）复审无误后通电，在电路输入端接入信号发生器，依次在整流电路、滤波电路及三端稳压器后级作如下测试。
①整流滤波后直流电压值是否正常。
②输出在空载下，分别测量滤波电容两端电压是否有超压现象。
③分别测量三端集成稳压器输入输出电压是否正常。
将上述各级下的各输出参数值及波形作记录，并与理论比较是否吻合。
（3）为提高测量精度，对输出电压可用直流数字电压表或数字式万用表测之。
制作音频放大电路的输入级部分，要求该电路采用共射放大电路（射级输出器）作为音频放大电路的输入级。
（1）了解共射放大电路的结构、工作原理、特性。
（2）掌握共射放大电路静态和动态分析方法，重点掌握射级输出器在放大电路中的作用。
（1）利用万用表、信号发生器、示波器，掌握射极跟随器的特性及测试方法
（2）进一步学习放大器各项参数测试方法。
（3）制作音频放大电路的输入级，学会对电路所出现故障进行原因分析及排除。
三、电路结构及原理分析
共集电极放大电路如图所示。
从交流通路看，三极管的集电极是交流地电位，输入信号和输出信号以它为公共端，故称共集电极放大电路。
由于信号从发射极与地之间取出，所以又称为射极输出器。
本电路采用自举电路的射极跟随器：
在一些电子测量仪器中，为了减轻仪器对信号源所取用的电流，以提高测量精度，通常采用如图所示带有自举电路的射极跟随器，以提高偏置电路的等效电阻，从而保证射极跟随器有足够高的输入电阻。
图2－1音频放大电路的输入级原理图
共集放大电路的电压放大倍数总小于和接近1，且输出电压与输出电压同相；
它的电流放大倍数较大，可以放大电流和功率；
输入电阻较大，输出电阻较小。
该放大电路常用于多级放大电路的输入级、隔离级或输出级。
表1－1音频放大电路输入级（自举电路）元器件清单
序号
名称
规格
数量
1
电阻
100K1/4W
3
2
20K1/4W
电位器
10K
4
电解电容
20uF
5
100uF
6
晶体管
9013
（2）参考原理图将电阻、电容、晶体管等元件在实验板上焊好。
（2）复审无误后通电，在电路输入端接入信号发生器，依次作如下测试。
①．测量电压放大倍数Av
接入负载RL=1KΩ，在J2点加f=1KHz正弦信号ui，调节输入信号幅度，用示波器观察输出波形uo，在输出最大不失真情况下，用交流毫伏表测Ui、UL值。
记入表2-2。
表2-2
Ui（V）
UL（V）
Av
②、测量输出电阻Ro
接上负载RL=1K，在J2点加f=1KHz正弦信号ui，用示波器监视输出波形测空载输出电压Uo，有负载时输出电压UL，记入表2-3。
表2-3
Uo（V）
UL（V）
Ro（KΩ）
③．测量输入电阻Ri
在J2点加f=1KHz的正弦信号us，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位Us，Ui，记入表2-4。
表2-4
Us（V）
Ui（V）
Ri（KΩ）
制作音频放大电路的中间级部分，要求该电路采用两级集成运放作为放大之用，电压放大倍数至少达到50以上。
（1）了解集成运算放大器（简称集成运放）的结构组成及特性指标，了解常见集
成运放的种类、引脚特性。
（2）了解集成运放的“虚短”和“虚地”的概念，了解集成运放应用电路的
分析与基本计算。
（3）掌握反馈的定义、分类及判别方法，重点掌握各种反馈类型对放大电路
静态和动态性能的影响。
（1）掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试反馈电路的特性的方法。
（2）制作音频放大电路的中间级，学会对电路所出现故障进行原因分析及
排除。
中间级音调控制电路由集成运放LM358，电阻R6～R14，电容C4、C8、C12～C17、电位器RP2组成。
其中LM358（A1）组成的同相输入放大器构成电压放大部分，电容C14至C15之间的阻容网络构成音调控制部分。
A2的作用是音调控制部分对信号衰减的补偿。
音调控制作用是通过RC衰减器对高低频率信号的衰减倍数的不同来升或降高、低音信号的。
RP2为低音控制电位器，其滑动端由上端移至下端时，低频衰减逐渐加大，输出信号中的低频成分随之逐渐减小。
图3－1音频放大电路的中间级原理图
在电路中，运用瞬时极性法可判别出中间级两级放大电路为负反馈，通过反馈电阻R8
和R14反馈交直流信号，可稳定电路的静态和动态特性，反馈信号和输入信号在不同端口，为串联反馈，可有效提高电路的输入电阻、输出端反馈电压信号，可有效减小输出电阻。
综上所述，电路所采用的反馈类型为电压串联负反馈，对信号的放大起到了很好的优化作用。
（1）安装前应认真理解电路原理，弄清印制电路板上元件与电路原理图的对应关系，并对所装元器件预先进行检查，确保元器件处于良好状态。
（2）将器件清单的电阻、电容、电位器、集成运放LM358等元件参考原理图6.16在实验板上焊好。
（1）检查印板元器件安装、焊接准确无误。
（2）复审无误后通电，用万用表测试该放大电路各静态工作点的数值并记录，并通过比较计算值和测量值判别安装有无错误。
若出现数值异常，通过修改电路中相应元器件的参数重新进行静态工作点的测试，直至正确为止。
（3）在电路输入端接入信号发生器，正确连接双踪示波器，并输出一定频率的正弦交流信号，观察双踪示波器的输入、输出波形并记录波形曲线，计算该电路的电压放大倍数并和计算值比较，观察是否吻合，若有偏差，分析其中的原因。
（4）将反馈电阻R8断开，结合调试步骤（3）重新测定所有参数，体会负反馈对电路放大功能的影响。
（5）将已制作完成的输入级和中间级正确连接（即用导线连接J10和J11、J16和J17），通过示波器测定电路的通频带并记录和绘制相应曲线。
表3－1音频放大电路中间级元器件清单
（1）利用分立元件制作音频放大电路输出级。
（2）利用集成功率放大器制作音频放大电路。
要求最大输出功率不低于10W。
（1）掌握功率放大电路的3种组态（即甲类、乙类、甲乙类功率放大电路）的特点及应用场合。
（2）了解常见集成功放的种类和引脚特性，了解常用集成功放应用电路的工作原理及分析。
（3）了解功率放大电路在运用过程中的散热问题，掌握功率晶体管和集成功放散热的解决措施。
（1）掌握利用万用表、信号发生器、示波器测试功率放大电路的特性的方法。
（2）利用分立元件制作音频放大电路输出级，学会对电路所出现故障现象进行原因分析及排除。
（3）利用集成功率放大器制作音频放大电路。
三、利用分立元件制作音频放大电路输出级
1、电路结构及原理分析
图4－1分立元件制作音频放大电路输出级原理图
如图所示的电路即为甲乙类互补对称电路，可以克服交越失真的问题。
其原理是静态时，在二极管VD1、VD2管上产生的压降为功率管VT1、VT2管提供了一个适当的正偏电压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时iC1=iC2，io=0，uo=0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，所以即使ui很小，也基本上可线性放大。
在图4-1的音频放大电路中用了两个二极管IN4148和电阻R16为后续功率管提供了合适的正偏电压。
功率放大电路中，如果负载电阻较小，且要求得到较大的功率，则电路必须为负载提供很大的电流。
由于一般很难从前级获得这样大的电流，因此需设法进行电流放大。
如果采用单管结构的话，由于电流放大倍数较小，很难获得良好的放大效果，所以通常在电路中采用复合管结构
表4－1音频放大电路输出级元器件清单（用分立元件制作）
2、实施步骤
1）．安装
（1）应认真理解电路原理，弄清印制板上元件与电原理图的对应关系，并对所装元器
件预先进行检查，确保元器件处于良好状态。
（2）将电阻、二极管IN4148、晶体管8050、8550、D880、电容等元件按图7.7所示连
接在实验板上并焊好。
2）．调试
（1）检查印制电路板元器件安装、焊接，应准确无误。
（2）复审无误后通电，用万用表测试输出级电路J19和J20静态工作点的电压并记录在
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