推挽功率放大电路的课堂演示实验

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.

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