功率放大电路的仿真测试实验报告

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。

二、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
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
计算：在输入信号为3V时P om= I0× U0= W
P V=
在最大输入信号且不失真：η=P om/P v×100%=%
图象在输入信号为14V即UI=时失真：
表格
计算：输入信号为3V时：P om= I0× U0=
P v=
最大输入信号且不失真时：η=P om/P v×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。

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
计算：在输入信号为3V时P om= I0× U0=
P V=
在最大输入信号且不失真：η=P om/P v×100%=%
图象在输入信号为8V即UI=时失真：
表格
计算：在输入信号为3V时P om= I0× U0=
P V=
在最大输入信号且不失真：η=P om/P v×100%=%
图象在输入信号为7V即UI=时失真：
四、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。