功率放大器 实验报告

功率放大器的组装与设计
实验目的：培养综合能力，动手能力，分析能力，提高和巩固模电知识，熟悉常见的元器件，和基本焊接方法。

实验仪器：函数发生器，收音机（其他能发出声音的声音源均可），音响，焊接常用的器材如电烙铁，焊锡丝，吸锡泵，镊子等。

实验原理
第一部分：
1.作用与组成
声频放大器又称音频放大器，低频放大器或扩音机，顾名思义，它是放大电信号的装置。

由于各种信号源（声源）输入的信号很弱（几毫伏到1-2伏），不足以推定扬声器放声，因此必须将这些微弱的信号进行放大。

从高保真意义上讲，要求放大器如实地放大原信号，即原汁原味，但从广义上讲，为了使声明更动听，又常常对信号进行必要而适当的修饰与加工。

按声频放大器中各部分的功能不同，可将其分成两部分：其一为前置放大器（还可细分为信号源前置放大和主控放大器）其二称为功率放大器（也称后级放大器）按类又可分为合并式（前置后级一体式）、与分体式（前置与后级分开），分体式一般为高档机。

2.前置放大电路
前置放大的作用是对调谐器、点唱机、录音机、传声器，激光唱机以及其它声源送来的信号进行各种处理与放大，以便为功率放大器准备适宜的电信号，使后者顺利工作。

确切的说，前置的作用是对输入的某些信号进行频率均衡或阻抗变换，并对各种信号进行不同量的放大，使各种信号输出电压基本相同，以利于其后主控放大器进行工作。

前置放大器中的主控放大器也称放大器或线路放大器，主要作用是将前面送来的信号进行各种处理，修饰与放大，使之满足功率放大器对输入信号电平的要求，并达到人们对音响效果的某些主观要求，比如，音量调节、响度控制、音调调节、噪声抑制、声道平衡、宽度展宽等功能都在此环节完成。

3.功率放大器
其本质是将交流的电能“转中换”为音频信号能。

其构成成分为输入级、前置激励级、功率输出级、保护电路和功率指示、电源。

由于电子技术的飞速发展，现代高保真立体声放大器广泛采用晶体管集成电路，随着人们对电声指标的更高要求，在民用放大器中甲类、超甲类、电流负反馈等其他类型的超低失真放大器逐渐增多，为了改善音质，人们对场效应管也产生了极大的兴趣。

第二部分：实验原理图如下所示
从原理图中可以看出该电路主要分成三部分：左边为前置放大电路,输入端的电容起到隔直流阻交流，通低频阻高频的作用。

中间部分为功率放大电路，Q8,Q9为功率管。

右边的电路四个二极管组成一个整流桥，经过电容的滤波作用，使交流电转换为直流电源。

在输出部分接一个RC电路起到滤波的作用。

（凑字数，整个电路综合运用了模电的知识，包括电容的作用，差分放大电路，二极管整流桥，功率放大电路等。

）
实验内容
第一部分：根据原理图选取材料
器件清单如下：
电解电容：100uF x4 , 10uF x1 , 10000uF（2200uF）x2;
瓷片电容：101 x2 ,104 x2;
电阻：33K x1 ,3K3 x2,51 x1,100 x4,22K x1, 1K x1,47K x1, 200 x2, 10 x1,水泥电阻0.5 x2; 三极管：2N5551 x4, 2N5401 x3, A1047 x2;
二极管：IN4001 x2,4148 x1, FR307 x4;
保险管: x2;
第二部分：根据实验原理图和实验室提供的洞洞板合理布局。

元器件布局的时候要考虑到实际器件的情况，方便后面焊接。

保证元器件的间距合理，避免发生短路等现象。

布局图如下所示：
布局图
第三部分：元器件的焊接。

在第二步完成元器件的布局图后就可以进入焊接工作啦，焊接的时候注意不要把所有的器件都摆在洞洞板上一起去焊，这样容易焊错，而且效率也不高。

正确的应该是对着布局图，一个一个的按一定的顺序依次焊接，在焊接三极管、二极管、以及电解电容的时候一定要先确定极性，电解电容的一端标有“—”号。

注意三极管A1047暂时不接。

第四部分：检查
在完成之前的工作时，为了保证以后测试的顺利，一定要仔细地进行检查，包括元器件的引脚，极性有没有接错；是否有虚焊，少焊，多焊。

实验后面出现有电容爆炸的很大一部分是因为电路连接的问题，如电容的正负极性接反，二极管接反等等。

第五部分：局部测试
首先，断开原理图的①、②处，接上电源测试变压器的两端输出的对地电压是否在18V 左右（万用表调到交流档），以及①、②处的电压是否在18V左右（此时万用表调到直流档），在确定两部分的电压均没有问题，把①、②处重新焊好（一般在焊接的时候不知道此处要剪断检查，因此多了这一步）。

其次，在输出端接一个8欧的电阻，将220欧的电位器调节到最大值，用万用表测量③处也就是图中Q6的基级电压，接近零，此时再调节电位器，Q6的基级电压将保持在一个数值基本不变，0.6-1V之间均可（也有出现0.4或0.5的），确定电压值小于1V，然后再将A1047接上，也就是连着散热片的两个三极管，在焊接之前要确保三极管的引脚与下面散热板是绝缘的（在三极管与散热板之间垫了一片云母片，绝缘用）。

最后，再调节电位器，使Q6的基级电压大约在1.2V左右，以确保两个三极管均能导通，再通过调节电位器，使得④处水泥电阻的两端电压低于20mv。

在确定一切都没有问题之后，引出输入端和地线，就可以试验啦。

第五部分：试验
取下8欧的电阻，将输出端接在音响的输入端，并将一个声音源如收音机等接在焊好板子的输入端，上电之后，实验听到音响发出的洪亮的声音。

表明试验成功。

第六部分：测试指标，这里只测试增益、通频带和静态工作点
增益的测量：使用函数发生器生成一个50mv，1000Hz的小信号，接在输入端，输出端还接之前8欧的小电阻，在输出端接示波器，通过观察示波器的幅值确定增益。

通频带的测量：将输出的电压乘以0.707，并且将示波器测量用的参考线之间的电压值设为电压乘以0.707得到的值，然后改变输入信号的频率，分别往增大和减小的方向调整，观察波形的幅值的变化，当幅值与所设的参考线等幅时，记下当前的频率f1，f2（f2>f1），则通频带为f2-f1。

静态工作点的测量：保持电路的工作状态，用万用表测试每一个三极管各个引脚的电压值即可。

实验数据：
50mv输入，2.455V输出，增益hef=2455/50=49.1
改变输入的频率测得最大的频率为148.56KHz，最小为 4.91Hz，因此通频带为4.91Hz~148.56KHz。

静态工作点：
实验心得
可能故障及其分析：
一、未检查元器件的好坏。

在焊接之前，没有注意检查元器件本身的好坏，造成测试电路的时候发生故障时无从下手。

这时应该先检查元器件的好坏，再做后面的检查。

二、虚焊，少焊，多焊。

虚焊和少焊都会造成电路无法正常工作，多焊有可能造成短接，这种错误危害大，很有可能造成电容爆浆。

这时应该在确定元器件是好的前提下，仔细对照原理图，再次检查电路的连线，确保完全正确。

三、三极管、二极管、电解电容的极性接反。

三极管、二极管接错可能会导致电路无法正常工作，或者导致电容爆浆，电解电容接反，有可能直接爆炸，严重还会烧坏其他器件。

在通电之前，一定要确保元器件的引脚接对。

四、A1047功率管的引脚和散热片接触，我们没遇到过，老师说这个后果很严重。

我们组都是刚刚暑假参加过电子设计大赛的，所以上这课的时候，都挺兴奋，想着可以一展身手。

可在实验的过程中，发现实际往往和自己想的不一样，本以为可以轻松搞定的，可实际还是受到了不少的挫折，比如在元器件布局这一块就花了一早上的时间。

焊接的时候则深刻的体会到合作的重要性，队友的默契配合，使得我们组焊接的非常顺利。

焊好之后，我们都有点迫不及待的想直接插上电源测试。

可是老师却给我们泼了一盘冷水，说你们刚焊好，肯定100%会出错，你是选择冒险一试，然后烧了重做，还是仔细的先检查检查。

我听完心里是挺不舒服的，但老师说的也有道理，万一错了，可能就得重新焊。

我们虽然急切的想测试测试，但“心急吃不了热豆腐”，我们只好压下心里的冲动，照着老师说的步骤一点一点地检查。

结果还真的犯了不少错，有一根线没有焊上，一个电阻也焊错了，还有一个电容差一点就和另外的一个引脚想接触。

现在无话可说了，如果当初真的直接上电就测试，肯定运行不了，那个时候可能就会像个无头苍蝇一样，无从下手。

只会耽误更多的时间。

同时，这样的一次实验，还考验了我们的耐心和定力。

一个班上，十几个组，肯定又快又慢的，当听到快的同学测试成功的那会，或者其他同学都陆陆续续的让音箱发出美妙声音的时候，慢一点的同学是否能坐得住，这个时候更应该静下心来仔细检查未发现的错误，扎实地做好每一个环节。

而作为一个集体，先完成的同学，应该帮助较慢的同学，这正体现了一个班级的团结。

总之，我们能从这样的实习中学到很多东西，不仅仅是课本里没有的知识，动手能力，它还教会了我们做人的道理，越接近成功就该越冷静，切不可贪图一时之快，导致满盘皆输。

最后我得感谢我的队友熊俊同学，他的细心使我们少走了很多弯路，还要感谢知无不言的老师，谢谢您们的悉心指导。

（这些都是凑字数的）
以上内容仅供参考用。