功率放大电路的仿真测试实验报告.docx
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功率放大电路的仿真测试实验报告
电子与信息工程系模电实验
实验日期：
班级：
2015级应用物理学
实验名称：
功率放大电路的仿真测试姓名：
实验成绩：
学号：
一、实验目的
（1）了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。
（2）对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差异。
2、原理与说明
功率放大器根据功放管平均导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小），分为以下4种工作状态。
（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OCL功率放大器原理图
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
开关闭合
开关断开
Q1
Q2
Q1
Q2
IB
IC
1201ma
UCE
12v
12v
12v
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：
J1断开时：
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，记录测量值于表格和中。
表格
开关断开
UI
I0
mA
mA
mA
mA
mA
mA
U0
计算：
在输入信号为3V时Pom=I0×U0=W
PV=
在最大输入信号且不失真：
η=Pom/Pv×100%=%
图象在输入信号为14V即UI=时失真：
表格
开关闭合
UI
I0
mA
mA
mA
mA
U0
计算：
输入信号为3V时：
Pom=I0×U0=
Pv=
最大输入信号且不失真时：
η=Pom/Pv×100%=%
图像在输入信号为12V,UI=时失真：
2.OTL功率放大器测量
1）按照图所示输入自己的OTL实验电路，并测量晶体管静态工作点并记录数据。
开关闭合
开关断开
Q1
Q2
Q1
Q2
IB
0
IC
UCE
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。
J1闭合时：
J1断开时：
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，记录测量值于表格和中.
表格
开关闭合
UI
I0
mA
mA
mA
mA
U0
计算：
在输入信号为3V时Pom=I0×U0=
PV=
在最大输入信号且不失真：
η=Pom/Pv×100%=%
图象在输入信号为8V即UI=时失真：
表格
开关断开
UI
I0
mA
U0
计算：
在输入信号为3V时Pom=I0×U0=
PV=
在最大输入信号且不失真：
η=Pom/Pv×100%=%
图象在输入信号为7V即UI=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。
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