功率放大电路的仿真测试实验报告Word下载.docx
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(1)甲类工作状态:
甲类工作状态下,在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用,集电极电流始终是流通的,即导通角A等于180°
。
(2)乙类工作状态:
乙类工作状态下,晶体管的发射结在输入信号的半周期内正向运用,在另外半个周期内反向运用,晶体管半周期导电半周期截止。
集电极电流只在半周期内随信号变化,而在另半个周期截止,即导通角A等于90°
(3)甲乙类工作状态:
它是介于甲类和乙类之间的工作状态,即发射结处于正向运用的时间超过半个周期,但小于一个周期。
即导通角A大于90°
小于180°
(4)丙类工作状态:
丙类工作状态:
丙类工作状态下,晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期,集电极电流的时间不到半个周期,即导通角A小于90°
图4.4.2OCL功率放大器原理图
4.4.3为单电源供电互补推挽功率放大器。
三、实验内容
1.OCL功率放大器测量
1)按照图4.4.2所示输入自己的OCL实验电路。
并测量晶体管的静态工作,判断器件工作状态。
表格1.1.1
开关闭合
开关断开
Q1
Q2
IB
12.012pa
55.511na
1.691na
IC
1201ma
1.201ma
1.201mna
UCE
12v
2)调节信号源输出为3V(峰值),在开关J1闭合和断开条件下,用双踪示波器观察输入输出波形。
J1断开时:
J1闭合时:
3)测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率,并计算此时的放大器效率;
逐渐增大输入信号,在没有出现明显失真条件下,再测量此时的输出效率、电源功率和功效,记录测量值于表格1.1.1和1.1.2中。
表格1.1.2
UI
2.121V
2.828V
3.536V
4.243V
5.657V
56.364V
8.485V
9.67V
I0
84.618mA
161.236mA
204.418mA
247.448mA
331.505mA
370.501mA
477.886mA
489.311mA
U0
1.354V
2.580V
3.271V
3.959V
5.304V
5.928V
7.646V
7.832V
计算:
在输入信号为3V时Pom=I0×
U0=0.121W
PV=5.672W
在最大输入信号且不失真:
η=Pom/Pv×
100%=66.5%
图象在输入信号为14V即UI=9.899V时失真:
表格1.1.3
4.95V
118.043mA
145.362mA
188.402mA
273.8238mA
313.837mA
1.889V
2.326V
3.014V
4.381V
5.0211V
输入信号为3V时:
Pom=I0×
U0=3.863W
Pv=5.7663W
最大输入信号且不失真时:
100%=68.9%
图像在输入信号为12V,UI=8.495V时失真:
2.OTL功率放大器测量
1)按照图4.4.3所示输入自己的OTL实验电路,并测量晶体管静态工作点并记录数据。
888.178nA
-1.776uA
-0.336uA
1.776uA
6.009nA
4.902uA
2.926uA
6.003V
5.997V
2)调节信号输出为3V(峰值),在开关J1闭合和断开的条件下观察示波器记录图形。
3)测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率,并计算此时的放大器效率;
逐渐增大输入信号,在没有出现明显失真条件下,再测量此时的输出效率、电源功率和功效,记录测量值于表格1.1.4和1.1.5中.
表格1.1.4
84.525mA
127.439mA
170.824mA
214.363mA
256.496mA
2.041V
2.733V
3.430V
4.104V
U0=0.112W
PV=1.339W
100%=72.8%
图象在输入信号为8V即UI=5.623V时失真:
表格1.1.5
114.135mA
154.874mA
192.512mA
225.780mA
246.539mA
1.826V
2.478V
3.080V
3.612V
3.945V
U0=0.198W
PV=1.369W
100%=55.5%
图象在输入信号为7V即UI=4.953V时失真:
4、思考与总结
(1)误差分析:
由于记录数据的保留小数不统一所以存在误差,因为电脑上仿真不与实际操作相同,无导线的内阻等等。
(2)OTL与OCL的有缺点:
OTL单电源相对于OCL双电源简单方便,但需要较大的电容作为输出电容。
而OCL无输出电容功放电路,优点是省去体积较大的输出电容,频率特性好,缺点是需要双电源供电,对电源的要求稍高.根据OTL与OCL放大效率可以看出OTL的放大效率高于OCL的放大效率。