宽带功率放大器

3
1B4B42 R2 C4 2.2mF C6 0.33µ F R4 100Ω
COMMON VOLTAGE LINE VREG
5.1kΩ 50% Key=A
C2 10µ F C8 100µ F D2 1N4002
U2 LM337LM D4 1N4002
问题一：
我们通过调节5.1K的可变电阻，当其电压值不 再发生变化，测得正向最小电压和最大电压分别为 +1.25V和+42.5V（使用的是28V变压器），负向最 小电压和最大电压分别为-1.25V和-42.5V，所以我 们就主观的以为正负电压的连续可调范围为 1.25V~42.5V。当我们在不断调节滑阻的过程中发 现，当电压在16V之前，电压的每个值都能取到， 但是当电压调到16V左右时，电压直接跳到24V了， 16V~24V这一区间内的电压都不能调到，24V之后 电压又连续了，不知道这是为什么…
第 四步：
电路图
将功率输出级电路与前级电路断开，检查输出级电路。测得MOS管 J162 S极和D极之间的电压为零，这就意味着MOS管被击穿了，我立 刻断电，断开各引脚与电路的连接，将万用表打到蜂鸣档，表笔搭 在源极和漏极上，发出蜂鸣声，确定MOS击穿了。但是当第二天准 备换MOS管时，又用表笔搭在NOS管源极和漏极上（还是第一天 “击穿”的管子），不再发出蜂鸣声，所以对任意两引脚之间进行 测量，进行比照，参数几乎差不多，所以管子应该没被击穿（不包 括软击穿），为了排出管子软击穿，通电后再测两MOS管任意两引 脚之间的电压，由于MOS管K1058和J162是对管，通电后参数应该差 不多，测量后发现确实如此，故可以确定管子没有击穿。 注意：对于MOS管的所有操作都是断电后操作，包括MOS管焊接到 电路后再焊接其他元器件时，都是用电烙铁的余热进行焊接，防止 静电损坏MOS管。
第 二步：
检查三极管是否被击穿。由于把三极管的引脚焊错了，而且已经通电实验过了， 会不会导致三极管击穿了？于是把焊接好的三极管各引脚与电路断开，打到蜂 鸣档，测任意两引脚之间的示数，再与备用的三极管测量的示数对照，一一检 查后，发现三极管都未被击穿（指的是硬击穿，不能排除软击穿的可能，具体 概念如下），为了预防软击穿，还是将三极管都更换。
检查差分放大级 功放原理图： 1. 3.稳压管击穿
2.固定电阻换滑阻调试 4.中点电压不为零，调R18
功放原理图：
检查输出级，MOS管的“击穿”
功放原理图：
输出失真波形
最大不失真波形
Hale Waihona Puke Baidu
我的经验：
1.买来的元器件要进行检测。比如电阻、电容的大小，三极管和MOS管 的引脚 的分布情况，不能单凭卖家的“片面之词”，有时卖家也会把 型号弄错，应该自己动手测量，再去上网查找，看与自己判断的引脚分 布情况是否一致。确定好阻容值和原理图一致和三极管的引脚分布后方 可焊接。
2.平行布局问题。尽量避免平行布线，因为平行线路具有电容性，两根 平行的裸露导线就像电容的两个极板，对于高频电路的影响很大。
我的思路：
开始时，我简单的认为可能是电阻的不连续导致了电压的不连续，可能是 在16V~24V对应阻值之间，滑阻的阻值不是连续变化的，导致输出电压不连 续了，后来想想滑阻的阻值主要是里面电阻丝的长度和横截面积决定的，滑 阻制好后，横截面积固定了，所以控制阻值的只有电阻丝的长度了，所以阻 值应该是连续变化的，排除了电阻的不连续导致电压的不连续的因素。不过 还是动手验证了一下，通过测量发现，在这个电压区间段内电阻是连续变化 的，所以彻底否决了这个可能性。 然后，我猜想可能是在16V~24V这个电压区间段内，输出电压随电阻的 微小变化而发生骤变，比如输出电压与滑阻阻值大小构成下图的函数关系 当阻值改变很小时，输出电压值发生很大的变化。接下来就是进行验证猜想， 将输出电压调到15V左右时，每次稍微拧一下，使其改变很小很小的阻值， 测量出电压值，发现能稍微拧一点点，阻值比上次跳 U 跃的要小，基本上拧一点点，输出电压就改变2~3V， 24 所以可以认为只要再把每次调节的阻值理想化到无限 小，输出电压的每个值都能调到，只不过在16V~24 V之间电阻阻值的变化对输出电压的变化关系更为明 显。具体对应的函数关系要根据要根据电路图具体分 16 析。 R
2.功放部分
功放原理图：
问题一：
输入10mV的信号，输出为一条直线（输出为零）
我的思路：
第一步：检查三极管的引脚是否焊错，于是对照原理图
和电路板上的焊接图一一检查，确定一致后，重新检查三 极管引脚的分布情况，由于之前的引脚是按买元器件时老 板查找的引脚分布焊接的，没有怀疑引脚的分布就焊接了 （这是最大的疏忽），我把万用表打到hFE档，将备用三 极管一一检查引脚，发现C945的引脚分布情况为EBC，与 老板查找的ECB不一致，于是又反复测几遍，还是EBC， 于是又上网查找，我开始查找的是2SC945，引脚是ECB， 又矛盾了，看看三极管上写着的是C945，于是又想会不会 有C945，又进行查找C945，结果引脚确定了为EBC，老板 给我们的是2SC945的引脚分布，我们的疏忽导致了这个简 单的错误，其他的引脚情况与原先的一致。这里有个问题， 就是在测C1202的引脚时，发现按CBE方向显示的数字是16 （显示的是放大倍数），按EBC方向显示的数字是27，此 时怎么确定引脚情况？我们最终是上网查找确定的引脚分 布。
问题:第一天万用表测量J162MOS管确定“已击穿”，为什么放了一 个晚上后，第二天在测量又发现管子好了？这个问题始终不解
MOS管没有热击穿问题
第 五步：
电路图
调试中间级（即电压放大级）。断开输入级和输出级，只 把中间级接电源。当信号从基极进入时，从集电极出来的 信号通过示波器发现，波形放大倍数很小（还不到两倍）。 把这个电路连接起来，再加入10mV的输入信号，输出信号 有些失真（上次见到的图），调节偏臵电路能得到最大不 失真波形。但总的输出波形缩小了2倍。两MOS管的发热 情况不一样，J162发热较明显（这应该是中点电压不为零 所导致）。 〃 问题：在一级一级的测试过程中，输入级没有放大，在电 压放大级电压放大了不到2倍，但整个电路连接好，输出 却缩小了2倍，这是为什么？按理说，后级MOS管时Vgs控 制ID，是用来放大电流，对波形没有影响吧
宽带功率放大器
----第四大组第二支队
中期报告
1.电源部分
电源原理图：
D3 1N4002 U1 LM317LM
Vin ADJ Vout
R3 100Ω
D1 1N4002 C7 100µ F
V1 28 Vrms 60 Hz 0°
4
2
D5
1
C5 0.33µ F C3 2.2mF
R1 5.1kΩ 0% Key=A C1 10µ F
硬击穿：是指一次性造成芯片内热，二次击穿，金属喷溅熔融，介质击穿，表 面击穿和体击穿等使集成电路彻底损坏永久性失效。 软击穿：造成器件的性能劣化或参数指标下降，但没有完全损坏而形成隐患。 在最后质量检测中很难被发现。在使用时，静电造成的电路潜在损伤，会使其 参数变化，品质劣化，寿命降低，是设备运行一段时间后随温度时间电压的变 化出现各种故障不能正常工作。
5.MOS管断电后用余热焊接。如果不断电，电烙铁的静电 会损坏MOS管，当MOS管接入电路后，所有的焊接都应 是断电操作。 6.逐级焊接，逐级调试，调试合适后再焊接后一级。我们 这一点做得就很差，我们是焊接好整个电路图再进行调 试，结果很难调试出来。我们应该想焊接好前级差分放 大部分，对照仿真的电路图，调节好前级放大的偏臵， 测量数据，对照仿真的数据，不断进行调试，直到两数 据相差不大时再焊接电压放大级，再进行调试，直到和 仿真数据差不多时再焊接下一级，所以整个电路的调试 工作效率就会大大提高，当电路焊接完成时，调试工作 基本上也就完成了。
我的经验：
在线路布局方面不应该只注重追求美观，更 应该考虑到其他一些因素。我在这方面就很欠缺， 为了焊接方便，我把导线的绝缘皮都剥开了，全 部都是用铜丝焊接的，这样一来，在使用时只要 一个导体搭在两根线之间就会造成短路，从而烧 坏电源。我们小组第一个电源就是因为这样短路 烧坏了LM337，爆了一个保护二极管，导线烧断 了一根，在焊接第二个电源时就注意到这个问题， 焊接好就放木头上架空，避免发生意外短路。另 外，建议焊接电源尽量使用粗点的导线。
第三步：
电路图
逐级检查，逐级调试。先将差分放大级与后级断开，输入一 个10mV的信号，在差分放大电路的输出端测量信号，发现 信号在差分电路前的集电极信号还是合适，当进入差分放大 电路时，输出信号的相位合适，与输入信号的相位相差180 度，但信号没有放大，可能是静态偏执不合适，于是将两个 4.7K的电阻换成10K的滑阻，当无论怎么调节信号都不能放 大。于是测稳压管负极的电位，为-37V，也就是说稳压管没 有起到稳压的作用，可能被击穿了，于是用万用表测量，确 定以被击穿。更换你稳压管。但最终在差分放大级电路信号 还是不能放大，具体原因还在查找。 当不给信号时，测量中点电压不为零，为-7V左右，这对反 馈电路的电解电容影响大，相当于给电解电容的极性接反， 所以电容有膨胀。调节R18，调节中点电压为0V。但此时信 号还是不能放大。 恒流源部分看不懂，V2和V5构成电流源电路，V3和V5构成 甲乙类电路。这个恒流源很特殊。
3.一点接地问题。接地点也要安排合理，在多级放大电路中如果接地点 安排不当，就会造成严重的干扰，若功率级输出电流比较大的时候，此 电流通过导线产生的压降，与电源电压一起，作用于前臵级，引起骚动， 甚至产生震荡。将各级的共同端都直接接到直流电源的共地点，实现一 点接地方式则可克服上述弊端。
4.电源接线端和信号输出端要避免焊接的很近。当接的很 近时，会产生纹波，干扰输出信号。