模电实验报告互补对称功率放大器

实验四互补对称功率放大器

一、实验电路

图20-1互补对称功率放大器

二、预习要求

1、分析图20-1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。

电路中采用NPN、PNP两支晶体管，其特性一致。利用NPN、PNP管轮流导通，交替工作，在负载RL上得到一个完整的被放大的交流信号。

静态时，电源通过V2向C充电，调整参数使得三极管发射极电位：

动态时，Ui>0，V2导通V3截止，i L=i c2，R L上得到上正下负的电压。Ui<0，V2截止V3导通，C两端的电压为V3、R L提供电源, i L=i c2，R L上得到上负下正的电压。

输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。

电路中二极管D1、D2即可消除交越失真。

2、电路中若不加输入信号，V2、V3管的功耗是多少。

静态时，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此时其功耗为0。

3、电阻R

4、R5的作用是什么?

电阻R4、R5与三极管V1构成放大电路，为后级电路提供电压。

4、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

三、实验仪器及材料

1、信号发生器

2、示波器

四、实验内容

1、调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

2、测量最大不失真输出功率与效率。

3、改变电源电压 (例如由+12V变为+6V)，测量并比较输出功率和效率。

4、比较放大器在带5K1和8Ω负载 (扬声器)时的功耗和效率。

电源电压加12V，负载接入喇叭：

首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 219mV

输出电压U o(有效)= 1.2V

电流I=81.2mA

输出功率P o = U o2/ R L= 0.18W

P V=VCC*I/2=0.487W

转换效率η= P o/ P v= 36.96%

电源电压加6V，负载接入喇叭：

首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 104mV

输出电压U o(有效)= 488mV

电流I=34.2mA

输出功率P o = U o2/ R L= 0.0298W

P v = V cc·I/2=0.2052W

转换效率η= P o/ P v= 14.5%

电源电压加12V，负载接入5.1kΩ电阻：

首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 179mV

输出电压U o(有效)= 3.28V

电流I=7.95mA

输出功率P o = U o2/ R L= 0.00211W

P v = V cc·I/2=0.0477W

转换效率η= P o/ P v= 4.4%

电源电压加6V，负载接入5.1kΩ电阻：

首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 87mV

输出电压U o(有效)= 1.42V

电流I=3.45mA

输出功率P o = U o2/ R L= 0.000395W

P v = V cc·I/2=0.01035W

转换效率η= P o/ P v= 3.8%

由以上实验数据可以看出，在Vcc相同条件下，随着负载增大，功耗相对增大，效率降低。在直流电源合理情况下随着Vcc减小，效率降低。