推挽功率放大电路的课堂演示实验
OTL功率放大电路实验报告
OTL功率放大电路实验报告课程名称：电子技术应用设计（1）主讲教师：第5 组姓名：学号：专业：一实验目的：焊接一个可以供音箱使用的音频功率放大电路，同事了解音频功率放大电路的基本结构和工作原理，进一步加深对模电中所学知识的掌握，并通过对单元电路的分析，了解电路系统设计的组合方法。
二实验电路原理分析实验电路元器件清单该电路采用互补对称结构减小了交越失真，并且采用差分输入方式抑制了共模信号的输入，提高了输入信号的质量。
电路分为差分输入级、中间放大级、互补输出级。
电路中C1部分采用了电容耦合,这样前级的输入信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端了.差分输入级由Q1、Q8、R3、R13及R4组成,R3和R13分别是Q8和Q1的偏置电阻,R4的作用是抑制零漂, R2为基极提供了有效地偏置, Q3的作用是激励放大,对前级输出的信号进行再次的放大,提高增益.两个二极管为Q9和Q4提供了较稳定的电压,适量管在静态时微导通,有效地消除了交越失真; R11是Q4的偏执电阻,给Q4提供一个导通的条件,R7和R9的作用是减小了对Q6和Q7的穿透电流增加了Q6和Q7的击穿电压, 同时Q4、Q6、Q7和Q9组成了准互补放大形式, R10和C4是为模匹配而加的,做为输出级驱动的扬声器,它本身是由线圈组成的,具有感性成分,而电容又具有容性成分,这样就可以达到最大输出的模匹配,是放大达到了最大.做为R2和C5它们构成了交流电压负反馈.能有效的减小非线性失真.电容C3和C5为防止自激而加的补偿电容。
三焊接首先尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。
某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。
带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。
最好加线间地线，以免发生反馈藕合。
乙类推挽输出级电路与功率放大器
2 U U 1 E = C 0m - 0m R 4 L
1 ) = I0m - I0m2 RL 4
Ec
休息1 休息2 返回
3 直流电源供给的功率PE
电源 EC（或 Ee）供给电流的平均值
1 I = T
ic
T
0
i c (t )dt =
I 1 U 0m = 0m RL
I
Io m
（3） 复合管的应用：
R 其中 L = Re // R L
1 u= ⅱ: A ' h h ie 1 (1hfe 1) ie 2 (1hfe 1 )(1hfe 2 )R L
' (1hfe1 )(1hfe2 )R L
电路仿真1 电路仿真2
ib1
+
ui
i0 ie2 i0 R ie2 e A = = i = ⅲ: ib1 ib1 ie2 R e R L ib1
0
· Q
截止区
u BE
饱和区
(3) 甲乙(AB)类工作状态
静态工作点设置在放大区内，但接 近截至区，在信号的大半周期内三极 管导通，导通角θ ＞1800
ic
· Q
截止区
u BE
(4) 丙(C)类工作状态
静态工作点设置在截至区内，晶体管只
饱和区
ic
有在信号正半周的一部分时间内导通，输 出信号电流波形只有一个尖顶，导通角 θ ＜1800 。
u1 =
N1 uL N2
返回
N2 = iL N1
(5)变压器耦合推挽功放
ii:
ui
ui + ui1 + ui2 iC2
工作原理
iC1
EC
功率放大电路 实验报告
功率放大电路实验报告功率放大电路实验报告引言：功率放大电路是电子工程中常见的一种电路，它的作用是将输入信号的功率放大到更高的水平，以便驱动负载。
本实验旨在通过搭建一个简单的功率放大电路，探索其工作原理和性能特点。
实验装置：1. 功率放大器芯片：我们选择了一款常用的功率放大器芯片，具有高增益和低失真的特点。
2. 电源：为了保证电路的正常工作，我们使用了一个稳定的直流电源。
3. 输入信号发生器：为了提供输入信号，我们使用了一个可调频率和幅度的信号发生器。
4. 负载：为了测试功率放大电路的输出能力，我们选择了一个合适的负载。
实验步骤：1. 搭建电路：根据电路原理图，我们将功率放大器芯片、电源、输入信号发生器和负载依次连接起来。
2. 设置参数：根据实验要求，我们将电源电压、输入信号频率和幅度进行调整，以便观察电路的工作情况。
3. 测试输出：通过连接示波器，我们可以实时监测功率放大电路的输出信号，并记录相关数据。
4. 分析结果：根据实验数据，我们可以计算功率放大电路的增益、频率响应和失真程度等指标，并进行分析和比较。
实验结果：根据实验数据和分析，我们得出以下结论：1. 增益特性：功率放大电路在一定范围内具有较高的增益，输入信号经过放大后，输出信号的幅度明显增加。
2. 频率响应：功率放大电路对不同频率的输入信号具有不同的放大效果，一般在特定频率范围内工作最佳。
3. 失真特性：由于电路本身的非线性特点，功率放大电路在放大过程中会引入一定的失真，主要表现为谐波失真和交叉失真。
4. 输出能力：功率放大电路可以驱动较大的负载，输出功率与负载阻抗之间存在一定的关系。
讨论与改进：在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间：1. 温度效应：功率放大电路在工作过程中会产生一定的热量，温度的变化可能会影响电路的性能稳定性，需要进一步研究和改进。
2. 失真抑制：为了减少失真的影响，可以采用一些补偿电路或反馈控制技术，提高功率放大电路的线性度和稳定性。
用6C19电子管制作的AB类推挽功率放大器
用6C19电子管制作的AB类推挽功率放大器一、电路特点 采用6N11做电压放大和P—K分割倒相，6N6推动。
6C19功率输出，电路见下图。
6C19功率管采用自给偏压，静态电流55mA左右，可通过调整R13的阻值调整阴极电压，从而调整其偏压值和工作点。
R13可用多只电阻并联使用。
总瓦数大一些好。
一般认为，P—K分割倒相电路无须调整。
在电子管的屏极和阴极接人阻值相同的电阻，因为它们是串联关系。
串联电路电流处处相等。
就会得到幅度相等而相位相反的两组电压。
其实不然，实际上在分割倒相电路中，由于负载是输出变压器。
不是纯电阻，它的阻抗是随频率变化的。
输出阻抗的不同导致不同频率时两路输出不平衡，造成阴极输出端的信号电压总是高于屏极输出端的信号电压，这是P—K分割倒相电路的特点同时也是它的弱点。
因此屏极电阻R4的值应该比阴极电阻R5的值大一些，并且应该在调整中确定其阻值。
具体方法是在输入端输入3kHz-5kHz正弦波信号。
测最两路输出电压，通过调整R4和R5的阻值，使输出电压基本相等即可。
二、输出变压器 6C19内阻低，输出变压器绕制相对简单。
用片厚0.35mm，舌宽32mm.叠厚45mm的EI型高硅片铁芯。
初级用φ0.27mm漆包线绕1100匝+1100匝（800FZ），次级用φ0.80mm漆包线绕105匝（8Ω）。
初、次级采用3夹2结构，初级1100匝+1100匝。
次级35匝+35匝+35匝，初级夹在次级之间，硅钢片交叉插，见图。
三、电源变压器 电源变压器采用成本较低、片厚0.5mm的电脑USP电源拆机铁芯。
舌宽40mm,叠厚60mm，初级220V用φ0.80mm漆包线绕550匝，次级高压180V用φ0.5mm漆包线绕450匝，6N11、6N6灯丝绕组用φ1.62mm漆包线绕16匝。
6C19灯丝绕组用φ1.50mm漆包线绕16匝。
初次级之间用厚0.2mm 铜皮做静电屏蔽。
四、整流滤波电路 整流采用摩托罗拉快恢复二极管。
还搞不懂推挽放大电路？看这一文，工作原理电路图讲解，秒懂
还搞不懂推挽放大电路？看这一文，工作原理电路图讲解，秒懂一、推挽放大电路推挽晶体管电路是一种电子电路，使用以特定方式连接的有源器件，可以在需要时交替提供电路并从连接的负载吸收电流，用于向负载提供大功率，也被称为推挽放大器。
推挽放大器由2个晶体管组成，其中一个是NPN型，另外一个PNP型。
一个晶体管在正半周期推动输出，另一个在负半周期拉动输出，因此被称为推挽放大器。
推挽放大器电路的主要优点是当没有信号时，输出晶体管没有功耗。
推挽放大电路有多种类型，但通常将B类放大器视为推挽放大器。
推挽放大电路二、A类放大器A类配置是最常见的功率放大器配置，仅由一个设置为始终保持导通状态的开关晶体管组成，产生最小的失真和最大幅度的输出信号。
A类放大器的效率很低，接近30%。
即使没有连接输入信号，A 类放大器的级也允许相同数量的负载电流流过它，因此输出晶体管需要大散热器。
A类放大器的电路图如下：A类放大器三、B类放大器B类放大器是实际的推挽放大器。
B 类放大器的效率高于A 类放大器，因为它由两个晶体管 NPN 和 PNP 组成。
B 类放大器电路以这样一种方式偏置，即每个晶体管将在输入波形的一个半周期内工作。
因此，这类放大电路的导通角为180度。
一个晶体管在正半周期推动输出，而另一个在负半周期拉动输出，这就是它被称为推挽放大器的原因。
B类放大器的电路图如下：B类放大器交叉失真B 类通常会受到称为交叉失真的影响，其中信号在 0V 时失真。
我们知道，晶体管需要在其基极 - 发射极结处提供 0.7v 的电压才能将其打开。
因此，当交流输入电压施加到推挽放大器时，它从0 开始增加，直到达到0.7v，晶体管保持关断状态，我们没有得到任何输出。
PNP 晶体管在交流波的负半周也会发生同样的事情，这被称为死区。
为了克服这个问题，二极管用于偏置，然后放大器被称为 AB 类放大器。
四、AB类放大器交叉失真缺陷可以通过使用两个在晶体管位置导通的二极管来校正。
OTL功率放大器（仿真）实验
OTL功率放⼤器（仿真）实验湖南⼯学院教案⽤纸P1实验五功率放⼤电路（仿真）⼀、实验⽬的1、进⼀步理解OTL功率放⼤器的⼯作原理；2、学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试⽅法。
⼆、实验设备与器材电脑⼀台（EWB仿真软件）三、实验原理图5.1 所⽰电路为OTL低频功率放⼤器，其中由T1组成推动级（也称前置放⼤级），T2、T3是⼀对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL电路。
T1管⼯作于甲类状态，它的集电极电流I c1由电位器R W1进⾏调节，I c1的⼀部分电流经过电位器R W2及⼆极管D给T2、T3提供偏压。
调节R W2可以为T2、T3提供合适的静态⼯作电流从⽽使两管⼯作在甲⼄类状态，以克服交越失真。
静态时，要求输出端中点A的点位U A=1/2V CC，可以通过R W1来调节。
⼜由于R W1的⼀端接在A点，因此在电路中引⼊了交、直流电压并联负反馈。
⼀⽅⾯能够稳定放⼤器的静态⼯作点，同时也改善了⾮线性失真。
图5.1 OTL功率放⼤器实验电路1（静态⼯作点调试）当的输⼊正弦信号时，经T1反相放⼤后同时作⽤于T2、T3的基极，ui的负半周是T2管导通（T3管截⽌），有电流通过负载R L，同时向电容C0充电；在ui的正半周，T3导通（T2截⽌），则已充好电的电容器C0起着电源的作⽤，通过负载R L放电，这样在R L上就得到完整的正弦波。
P2湖南⼯学院教案⽤纸P3六、预习要求1、熟悉有关OTL ⼯作原理部分内容；2、交越失真产⽣的原因是什么？怎样克服交越失真？3、电路中电位器RW2开路或短路，对电路⼯作有何影响？4、EWB 仿真实验中，如何调节电位器的阻值？5、EWB 仿真实验中，⽰波器应怎样操作？图5.2 OTL 功率放⼤器实验电路2（动态性能测试）。
乙类推挽功率放大电路精要
单电源供电电路等效为 VCC/2 和 VCC/2 的双电源供电电路。
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三、准互补推挽(tuī wǎn)电路
1．问题(wèntí)的提出
互补要求两功率管特性配对，难实现。 2．解决办法
采用复合管取代互补管，构成准互补
推挽电路。
3．电路
复合管 T1、T2 等效为 NPN 型管；T3
与 T4 等效为 PNP 型管。
图 1–3–7 准互补推挽电路
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三、准互补推挽电路
3．电路 复合管 T1、T2 等效为 NPN 型管； T3与 T4 等效为 PNP 型管。 其中，T1、T3 为小功率管，它们 之间是互补(hù bǔ)的，T2、T4 为大功 率管，它们是同型，便于特性配对，故 称为准互补(hù bǔ)推挽电路。
2．电路
T3：输入激励级， T3 的 直 流 负 载
R(忽略 T1 和 T2基极
电流)，直流负载线 为Ⅰ。
图 1–3–9(a) 未加自举电容的电路 (b)输入激励级图解分析
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3．输出(shūchū) 振幅
交流负载 r R//ri < R ,交流负载线如Ⅱ所示。故 T3 管最 大输出电压(diànyā)振幅减小，小于 VCC/2。
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• 4、下图又属于(shǔyú)哪类功率放大器？
图 1–3–3 加偏置的互补推挽电路及其传输特性
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• 5、功率放大器考虑哪些因素？ • A、增益 • B、效率（损耗） • C、失真(shī zhēn)（饱和、截止、交越失真
(shī zhēn)） • D、安全（电压、电流、损耗功率处于安全区）
即 vC vO。 工作原理：Av 1，故 vB vO
vC，通过 R2 的交流电流 i 0，因而
推挽式变换器电路解说
推挽式变换器電路解說1、电路拓扑图2、电路原理其变压器T1起隔离和传递能量的作用。
在开关管Q1开通时，变压器T1的Np1绕组工作并耦合到付边Ns1绕组，开关管Q关断时Np向Ns释放能量；反之亦然。
在输出端由续流电感器Lo和D1、D2付边整流电路。
开关管两端应加一RC组成的开关管关断时所产生的尖峰吸收电路。
此电路大概也可能称为正反激电路吧！我也不敢确定。
因为曾经有个同事与我说起Lambda 有一款电源PH300F（DC/DC 5V/60A 全砖）就采用了正反激电路，我也没见过此模块电源实物，他也没见过推挽电路图，根据他说的及当时所测的波形，与推挽工作相似。
所以我只是估猜，如有错误希各位同仁指出并斧正，免得诱导坏“小孩子”。
3、工作特点a、在任何工作条件下，调整管都承受的两倍的输入电压。
所以此电路多用于大功率等级的DC/DC电源中，这样才有利于选材料。
b、两个调整管都是相互交替打开的，所以两组驱动波形相位差要大于180°（一般书上说差等于180°，呵呵~~~您可以试一试），因为要存在一定死区时间。
c、此电路与半桥式变换器一样，也存在一定的磁偏问题。
不过我不知道我是否遇到，当时只是用20M带宽的模拟示波器又无存储功能，最主要的是我当时对这电路工作原理并未完全弄懂。
4、变压器计算步骤与前相同（省去）★计算匝伏比：N/V=Ton/(ΔB×Ae)★原边绕组匝数：Np=Vinmin×(N/V)★付边绕组匝数：N2=(Vo+Vd+Io×R)×(N/V)★其它的验证及导线选择参考《单端正激式》5、输出电感设计参考《单端正激式》。
模电实验十-功率放大电路实验
五．实验报告要求 1．掌握电路工作原理和各元器件的作用。 2. 为什么要调整中点电压? 3. 整理实验数据，并与理论值比较，分析误差原因。
三、实验电路原理图
两个二极管D1、D2供给V2和V3一定的正偏压，使两管在静态时处于微导通状态，以克服交越失真。
D1
D2
实验板 （实验箱的右下角）
1. 静态工作点的调节：在没有交流信号输入的情况下，调节电位器使中点A的电位等于Vcc/2。
四.实验内容及步骤
调节电位器使得A点电压为6V
实验十一 功率放大电路实验
一．实验目的 1、理解OTL低频功率放大器的工作原理 2、学习0TL功率放大器的工作点的调试方法 3、学会功放电路输出功率、效率的测试方法
二. 实验仪器 1.低频信号源 2.双踪示波器 3.低频毫伏表 4.万用表 5.模拟电路实验箱
用一根导线引+12V到Vcc
A
2. 测量额定功率
输入端接f=1kHz，幅度约为200mVpp的正弦信号。用示波器观察输出信号的波形。逐渐增大输入信号的幅度，直到刚好使输出波形不出现失真为止，此时的输出电压为最大不失真电压Vom ，输出功率为最大不失真功率。
3. 测量效率
式中POM为输出的额定功率，PC为输出额定功率时所消耗的电源功率。在测额定功率的基础上，把数字万用表为电流档（200mA），串入12V电源与功放电路之间，如下图，读出ICC。Pc=Vcc×ICC
推挽式功率放大电路的设计
第一部分课程设计桥式推挽功率放大器是一种在较低的电源电压下能得到较大输出功率的功放，它由前置放大电路、BTL功率放大电路、电源电路三部分所构成。
前置放大电路采用了集成运放NE5532将小信号电压放大，使其能够驱动功率放大器；功率放大电路由倒相电路和BTL 电路两部分组成，前者负责为后者转换两个大小相等、方向相反的激励信号，后者则是在信号不失真的前提下，尽可能地放大电流，从而提高输出功率；电源电路通过降压、整流、滤波、稳压产生±12V直流电压。
运用Protel软件对所设计的电路图进行建库、绘图、制板；再借助Multisim仿真软件对各个单元电路进行了性能与功能仿真，通过仿真分析验证了设计的正确性，整体电路也基本达到了设计的预期目的。
关键词：推挽功放；集成运放；前置放大；倒相The push-pull circuit occupies an important position in the amplifier circuit and switching power supply areas. Bridge push-pull amplifier circuit is constituted by three parts of the power supply circuit, the preamplifier circuit, BTL power amplifier circuit. The preamplifier circuit uses the integrated operational amplifier NE5532 small signal voltage amplification, so that the power amplifier input sensitivity to match. The power amplifier circuit consists of two parts of the inverting circuit and BTL circuit. The former is responsible for the conversion for the latter two of equal size, in the opposite direction of the excitation signal. The latter is the signal undistorted under the premise, as far as possible to enlarge the current, increasing the output power. ± 12V DC voltage power circuit through the buck, rectifier, filter and regulator.With of Multisim simulation software on each unit circuit performance and functional simulation. Verify the correctness of the design through simulation analysis, the results are to achieve the intended purpose of the design. Then use Protel software for building a database, drawing and board schematic design.Keywords：Push-pull amplifier, Integrated operational amplifier, Preamplifier , Inverting目录摘要 (I)Abstract (II)第一章推挽式功率放大器方案设计 (1)1.1 绪论 (1)1.2 功率放大器的性能指标 (1)1.3 推挽式功率放大器设计方案 (2)1.3.1 变压器耦合式推挽功放 (2)1.3.2 桥式推挽功放 (2)1.3.3 方案分析 (3)第二章推挽式功放电路设计 (4)2.1 前置放大电路 (4)2.1.1 反相比例放大电路 (4)2.1.2 同相比例放大电路 (5)2.1.3 前置放大电路 (5)2.2 BTL功放输出电路 (6)2.2.1 倒相电路 (6)2.2.2 BTL电路 (7)2.3 电源电路 (7)2.4 整体电路 (8)第三章推挽式功放电路仿真与实验 (10)3.1 前置放大电路仿真 (10)3.2 倒相电路仿真 (11)3.2 整体电路仿真 (11)总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录1 推挽式功放电路图 (16)附录2 推挽式功放元件明细表 (17)第一章推挽式功率放大器方案设计在音响世界中往往需要将低频信号放大后加以利用，一般处理频率较低的信号采用音频功率放大电路来实现。
互补推挽式功率放大电路
互补推挽式功率放大电路甲类工作状态晶体管存在问题→ 乙类工作状态晶体管管耗小效率高（但存在非线性，即交越失真）→ 甲乙类工作状态晶体管（但存在功率管匹配异型困难）→ 准互补对称放大电路(OCL) → 单电源互补功率放大电路（OTL）→ 变压器耦合功率放大电路1、互补对称式乙类功率放大电路1.结构图9.1（a）所示电路采用两个NPN和PNP管各一只，且特性对称，组成互补对称式射极输出器。
简称OCL电路，意为无输出耦合电容。
2.工作原理静态时：u i =0 → I C2 = I C2 =0 （乙类工作状态）→ u o =0 。
动态时：u i >0 → VT2导通，VT3截止→ i o = i C2 ；u i <0 → VT3导通，VT2截止→ i o =? i C3 。
特点：（1） I BQ 、 I CQ 等于零。
（2）两管均工作半个周期。
3.分析计算（1）输出功率由电路可知，输出电压 U o 变化范围为： 2( U CC ? U ces )=2 ICM × R L若忽略管子饱和压降 U ces ，则：输出电流最大值 I CM = U CC R L输出电压最大值 U CM = U CC输出最大功率P OM = I CM 2 × U CM 2 = U CC 2 R L × U CC 2 = U CC 2 2 R L（2）直流电源供给的功率因为两管各导通半个周期（不考虑失真），每个电源只提供半个周期的电流，且每管电流平均值为I C = 1 2π ∫ 0 π i C2 d(ω?t) = 1 2π ∫ 0 π I CM sin?(ω?t)d(ω?t) = 1 2π U CC R L [ ?cos?ω??t ] 0 π = 1 2π U CC R L ×2= 1 π U CC R L所以，总功率为P V =2 I C U CC = 2 π U CC 2 R L（3）效率η= P OM P V = π 4 =78.5%（4）晶体管耗散功率2 P T = P V ? P OM = 2 π U CC I CM ? 1 2 U CC I CM = 2 U CC U CM π R L ? U CM 2 2 R L将上式对 U CM 求导并令其为零，得：d P T d U CM = 2 U CC π R L ? U CM R L =0即U CM = 2 π U CC ≈0.64 U CC代入上式，可求得最大管耗2 P T = 2 U CC π R L 2 U CC π ? 1 2 R L ( 2 U CC π ) 2 = 4 π 2 U CC 2 2 R L = 4 π 2 P OM ≈0.4 P OM4.缺点电路存在交越失真。
功放电路实验报告
功放电路实验报告 篇一：OTL功率放大器实验报告湖北师范学院计算机科学与技术学院实验报告课程：姓名：学号：专业：班级：电子技术基础（模拟部分）1204时间：2013 年12月15日七．OTL功率放大电路一、实验目的1．进一步理解OTL功率放大器的工作原理。
2．学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。
图7－1 OTL功率放大器实验电路二、试验原理图7－1所示为OTL低频功率放大器。
其中由晶体三极管T1组成推动级，T2 ,T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL 功放电路。
由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。
T1管工作于甲类状态，它的集电极电流Ic1的一部分流经电位器RW2及二极管D，给提供偏压。
调节RW2，可以使得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。
静态时要求输出端中点A的电位UA=1/2UCC，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A 点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号Ui时,经T1放大.倒相后同时作用于的基极,Ui的负半周使T2管导通,有电流通过负载RL,同时向电容C0充电,在Ui的正半周,T3导通,则已充好的电容器C0起着电源的作用,通过负载RL放电,这样在RL上就得到完整的正弦波. C2和R构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围.OTL电路的主要性能指标1.最大不失真输出功率Pom理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的POM=UO2/RL。
2.效率=POM/PE 100%PE－直流电源供给的平均功率理想情况下,功率Max=%.在实验中,可测量电源供给的平均电流Idc,从而求得PE=UCC Idc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也 就可以计算实际效率了。
OTL功率放大电路课案
(4) 观测甲类放大输出信号：用交流电压表和电流 表分别测量输出信号电压、电流值，计算输入功率值， 完成中间级信号参数的测试，数据记录于表2。
表2 中间级信号参数的测试
uo１
io１
2.219vp（有效值： 1.632v）
1.955mA
Po１ 3.19*10-3 W
（５）观测最大不失真输出功率：用交流电压表和 电流表分别测量输出信号电压、电流值，完成输出信 号参数的测试，数据记录于表3。
PＤ
（1/2*VCC） *ICC=308.44*10-3 W
（７）计算该电路的输出效率η 答：约45.85% 四 实验结果分析及总结 五 思考题 如果将图中电容去掉会有什么现象发生，为什么？
实验四 功率放大电路（仿真）
一 实验目的 1 通过实验了解甲乙类功率放大器的工作原理、特性 及使用方法， 2特性及使用方法，掌握功率放大器的性能参数及主 要指标的测量方法。 二 实验原理 如图4.1所示电路是一个OTL低频功率放大电路，其 中Q3组成推动级（即前置放大级），Q1（NPN）和 Q2（PNP）为对管，组成互补推挽OTL功率放大电 路。Q1和Q2都接成射极输出器的形式，因此具有输 出电阻低，带负载能力强的优点，适合做功率输出级。 Q3管工作在甲类放大状态，
以避免输出出现交越失真。Ａ点的电位约为电源 电压一半，Ａ点与１８Ｋ电阻一端连接形成交、直 流电压并联负反馈，从而稳定了放大电路的静态工 作点，又改善了输出的非线性失真。
三 实验内容
（1）启动Multisim10，输入并保存图所示电路。
图4.1 OTL低频功率放大电路
（2）测试准备：输入幅度400mV、1KHz的正弦波， 运行电路，用示波器观察us、uo的波形，以确保电路 正常工作。逐渐增大输入信号，使得输出电压达到
无输出变压器的推挽功率放大器
二、信号的放大过程
截交位止分流输）开而入，。言i信，2通号把过vBiR负点L；半电v周位i正时和半，“周地V时1”输，点出V电正1输半出周负信半号周，信V号2导，通V3（导V通3
（V2截止），i3流过RL。在vi一周期内，V2、V3轮流导电，RL
三、最大输出功率
因C3的作用，单管电源电压为VG/2。则输出最大功率时， 输出管的集电极电压和集电极电流峰值分别为
V
2 G
8RL
62 W 88
0.56W
二、工作原理
静态时，A点电位为VG/2。由于CL隔直流，则RL上无电流。 vi正半周，vb1 > 0，V1导通（V2截止），iC1流过负载RL；
vi负半周，vb2 > 0，V2导通（V1截止），iC2流过负载RL。在
输入信号vi一个周期内，两管轮流工作，RL上得到完整的放
大信号。
交流通路：
7.4.2 互补对称式推挽OTL功放电路
Vcem
1 2 VG
；I cm
Vcem RL
VG 2 RL
忽略饱和压降和穿透电流，则最大输出功率为
Pom
1 2
I cm
Vcem
1 2
VG 2RL
1 2 VG
即
Pom
V
2 G
8RL
（7.4.1）
[例7.4.1] 互补对称OTL功放电路中，VG 6V, RL 8 ，求 该电路的最大输出功率。
解
Pom
7.4 无输出变压器的推挽功率放大器 （OTL）
7.4.1 输入变压器倒相式推挽OTL功放电路
7.4.2 互补对称式推挽OTL功放电路
7.4 无输出变压器的பைடு நூலகம்挽功率放大器（OTL）
三极管推挽电路讲解
三极管推挽电路讲解好嘞，今天咱们聊聊“三极管推挽电路”，听起来有点高大上对吧？其实别怕，讲得通俗点就能明白。
咱们的生活中，很多地方都会用到电路，不管是家里的电视机、音响，还是手机，电路都在背后默默工作，推挽电路就像是电路中的“帮手”，默默无闻却能让一切顺畅运行。
说到“三极管推挽电路”，也别觉得有点遥远。
你可以把它想象成一个“合伙人”团队，有两个三极管互相配合，一个负责做“推”的动作，另一个负责做“挽”的动作，就好像两个朋友一起打拼，互相支撑，互相帮助。
说到这里，也许你心里会有疑问：“那推挽电路到底是干啥的？”这就要讲到它的作用了。
简单说，推挽电路的目的就是为了把电流放大，放大到足够的程度，能够驱动一些大功率的设备，比如音响、功放之类的。
就像你拿个麦克风，想让声音更响亮，不能靠人自己用力喊，而是要靠放大器把声音放大，这个放大器就好比三极管推挽电路。
它能把输入的小信号通过推挽的方式，变成一个大信号，从而让设备工作得更有力。
我们说到“三极管”，这其实是电路中的一个小小“英雄”，它能放大电流，控制电流流动的方向。
三极管推挽电路里的两个三极管，一般是互相配合工作的。
一个叫做“推”的三极管，负责把电流推向负载，另一个叫做“挽”的三极管，负责从负载那儿把电流拉回来。
你看，它俩就像一对黄金搭档，一个推，一个拉，缺一不可，默契得很，电路也就能高效地工作。
这个推挽电路的妙处就在于，它能保持信号的对称性和稳定性。
你想啊，要是电流有一个不平衡的地方，那电器就有可能出现故障，或者效率低下，甚至烧毁。
可推挽电路就能解决这个问题。
它通过把两个三极管的动作对调，让电流在两个方向上都能得到有效放大，保证了设备稳定的工作状态。
不仅如此，推挽电路还非常节能。
这也就是为什么它常常被用在功放电路中的原因。
它可以把输入的小信号放大很多倍，效率极高。
要是你用的是传统的放大方式，电力损耗可是非常大的，电路不稳定不说，设备容易发热，还容易出问题。
推挽放大电路
1 OCL电路组成OCL电路称为无输出电容直接耦合的功放电路。
如图3－13所示。
图中VT1为NPN型晶体管，VT2为PNP型晶体管，当输入正弦信号ui为正半周时，VT1的发射结为正向偏置，VT2的发射结为反向偏置，于是VT1管导通，VT2管截止。
此时的ic1≈ie1流过负载RL。
当输入信号ui为负半周时，VT1管为反向偏置，VT2为正向偏置，VT1管截止，VT2管导通，此时有电流ic2通过负载RL。
由此可见，VT1、、VT2在输入信号的作用下交替导通，使负载上得到随输入信号变化的电流。
此外电路连成射极输出器的形式，因而放大器的输入电阻高，而输出电阻很低，解决了负载电阻和放大电路输出电阻之间的配合问题。
2 OCL电路分析计算图3－14表示OCL电路的工作情况。
ui正半周时，VT1导通，则在一周期内VT1导通时间约为半周期，VT2的工作情况和VT1相似，只是ui的负半周导通。
为了便于分析，将VT2的输出特性曲线倒置在VT1的输出特性曲线下方，并令二者在Q点，即uCE＝UCC 处重合，形成VT1和VT2的所谓合成曲线。
这时负载线通过UCC点形成一条斜线，其斜率为－1／RL。
显然，允许的ic的最大变化范围为2Icm，uce的变化范围为2（UCC－UCES）＝2Ucem＝2IcmRL。
如果忽略管子的饱和压降UCES，则Ucem＝IcmRL≈UCC。
根据以上分析，不难求出OCL电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
3 OTL电路OTL电路是输出通过电容C与负载RL相耦合的单电源功放电路。
图3－17为OTL电路原理图，其中C为容量较大的输出耦合电容。
在无输入信号时，VT1、VT2中只有很小的穿透电流通过，若两管的特性对称，则C上将被充电至电压为UCC/2。
当输入信号ui（设为正弦电压）在正半周时，VT1的发射结为正向偏置，VT2的发射结为反向偏置。
VT1导通，VT2截止，UCC通过VT1对电容器C充电，负载电阻RL中的电流方向如图中实线箭头所示。
n+p三极管推挽电路
n+p三极管推挽电路
n+p三极管推挽电路是一种常见的功率放大电路。
该电路由两个三极管组成，一个是n型三极管，另一个是p型三
极管。
n型三极管的发射极和p型三极管的发射极连接在一起，称为共射极；n型三极管的基极和p型三极管的基极连接在一起，称为共基极；p型三极管的集电极和n型三极管的集电极连接在一起，称为共集电极。
当输入信号为正时，n型三极管处于导通状态，p型三极管处于
截止状态。
此时，n型三极管的集电极输出高电平，p型三极管的集电
极输出低电平，形成正电源；而负电源连接在n型三极管的发射极和p 型三极管的发射极之间，形成负电源。
当输入信号为负时，n型三极管处于截止状态，p型三极管处于
导通状态。
此时，p型三极管的集电极输出高电平，n型三极管的集电
极输出低电平，形成负电源；而正电源连接在n型三极管的发射极和p 型三极管的发射极之间，形成正电源。
通过这种方式，n+p三极管推挽电路可以将输入信号的正负两个
极性部分分别转换为输出信号的两个电平，实现对信号的放大。
值得注意的是，在实际应用中，n型三极管和p型三极管需要适
当选择，以满足电路的工作要求。
此外，还需注意电路中的稳压、滤
波等元件的选择与布局，以保证电路的正常工作。
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推挽功率放大电路的课堂演示实验
杨香玉 王引娣 杨志民
(西北师范大学物理系 兰州 730070)
收稿日期:1996208219
推挽功率放大电路的工作原理是功率放
大电路教学中的重点内容。
随着电子技术的发展,采用输入、输出变压器耦合的推挽功率放大电路在实际应用中已逐渐减少,但其基本工作原理仍然是理解各种新的推挽式功率放大电路如O TL 、OCL 等电路的基础。
因此,
通过课堂演示实验来讲清楚电路的工作
原理及电路各处的工作波形是课堂教学很重要的一个环节。
变压器耦合的乙类推挽功率放大电路如图1中实线部分所示。
其工作原理是:静态时,由于晶体管T 1、T 2均工作在乙类状态,无偏置,两管截止。
负载上无输出。
当输入
图1 演示实验的实现电路
3 实线部分为变压耦合推挽功率放大电路
正弦信号U i 的正半周(0～
π)作用时,U i 1对地为正极性,U i 2为负极性。
由于T 1、T 2均为NPN 型晶体管,故此期间T 1导通,T 2截止。
T 1导通后产生基极电流i b 1、集电极电流i c 1和负载电流i L 1。
其波形如图2(a )所示。
在这段时间内,由于T 2截止,故i b 2、i c 2都为零。
当输入正弦信号U i 的负半周(π～2π期间)作用时,U i 1为负极性、U i 2为正极性。
故T 1截止、T 2导通。
T 2导通后产生相应的基极电流i b 2、集电极电流i c 2和负载
电流i L 2。
其波形如图2(b )所示。
当输入信
号U i 周期性地作用于电路时,两个晶体管T 1和T 2轮流推挽工作,i c 1和i c 2分别流过输出变压器T r 2初级绕组的上、下半部分,在T r 2的次级负载上就得到一个合成的正弦波形U L 。
由于功率放大电路的工作原理主要是通过图解法来讲解和描述的,因此,如再能通过演示实验让学生观察到推挽功率放大电路的
第3期
实验室研究与探索
LABORA TOR Y RESEARCH AND EXPLORA TION
No.3 1997
图2 演示实验观察到的波形
3 T 1管的工作波形(上面的波形),T 2管的工作波形(下面的波形)
实际工作波形,就能达到事半功倍的教学效果。
特别重要的是,如果能分别观察到每个
管子的各种工作波形,就会使演示实验中的每一步都和前面所讲的工作原理的每一步相对应,从而使学生对电路的“推挽”工作过程及输出波形的“合成”过程有一个具体的了解和真实的印象。
遗憾的是,在做课堂演示实验时,如果直接按照图1实线部分所示的电路,要想分别观察到图2(a )和图2(b )所示的工作波形是不可能的。
主要原因是由于变压器的耦合作用使得在电路各处观察到的波形都是一个个完整的正弦波,分不清每一只管子的工作波
形。
通过这样的演示实验,不能明确地显示出每个管子的工作情况及电路的“推挽”工作过程。
不能达到演示实验的目的。
正因为这个原因,一般在课堂讲授这部分内容时,都不能在课堂上做演示实验,而只能在黑板上按理论分析的结果画出波形。
为了能直观地在课堂上通过示波器演示出电路的各种工作波形,我们在不改变电路工作状况的前提下,对原电路作了适当的改动,巧妙而圆满地解决这一问题。
改动部分主要是加入了4只开关K 1～K 4和2只取样电阻R 1、R 2。
如图1中虚线部分所示。
“问卷调查”圆满结束
在召开第七次编委会之前,为了交流思想,取得共识,编辑部曾于1996年7月,向全体编
委寄发了“集思广益,办好会刊”的问卷,承大家的重视与支持,编委们认真填写了问卷,起到了集思广益的作用。
在问卷调查中,大家一致认为提高办刊质量是当前的紧迫任务。
我们建议:要以“质量兴刊”为指导思想,认真组稿,搞活栏目,办出特色,迎接新世纪的到来。
最近,主编盛振邦教授批示:向返回问卷的编委寄上一封感谢信并略致薄酬。
欢迎继续关心和参与,群策群力,办好会刊。
《实验室研究与探索》编辑部
1997.5.1.
5
2杨香玉等:推挽功率放大电路的课堂演示实验。