功率放大电路的仿真测试实验报告
功率放大电路的仿真测试实验报告
电子与信息工程系模电实验实验日期:2016.4.15 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4.4.2 OCL功率放大器原理图4.4.3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4.4.2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1.1.1开关闭合开关断开Q1 Q2 Q1 Q2I B12.012pa 12.012pa 55.511na 1.691naI C1201ma 1.201ma 1.201ma 1.201mnaU CE12v 12v 12v 12v2)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1.1.1和1.1.2中。
功率放大器实验报告
功率放大器实验报告引言功率放大器是电子电路中常用的一种电路,它可以将输入信号的功率放大到更高的水平,以驱动负载。
在该实验中,我们将通过搭建一个基于晶体管的功率放大器电路来了解功率放大器的基本原理和特性。
实验目的1.学习功率放大器的基本原理和电路结构;2.探究功率放大器的工作特性,如增益、效率等;3.掌握功率放大器电路的搭建与测试方法。
实验器材1.信号发生器2.直流电源3.变压器4.电阻、电容和电感等器件5.双踪示波器6.万用表实验过程1.按照电路图搭建功率放大器电路;2.连接信号发生器、直流电源和负载;3.调节信号发生器的频率和幅度,记录输入和输出的电压值;4.修改电路参数,如改变电源电压、负载电阻等,观察对功率放大器性能的影响。
实验结果与分析电路搭建根据实验要求,我们搭建了一个基于晶体管的功率放大器电路,如图所示:+--------------------------+Signal Generator-| || || Transistor || Amplification || Circuit || || 负载 |D.C. Power Supply-| |+--------------------------+输入信号与输出信号的测量我们使用示波器测量了输入信号和输出信号的波形,并记录下了其频率和幅度。
具体数据如下:输入信号输出信号频率:x Hz 频率:x Hz幅度:x V 幅度:x V功率放大器的增益与效率在实验中,我们通过改变输入信号的幅度,测量了输出信号的幅度,并计算了功率放大器的增益和效率。
我们定义功率放大器的增益为输出功率与输入功率的比值,即:增益(Gain)=P output P input我们定义功率放大器的效率为输出功率与输入功率之比的百分比,即:效率(Efficiency)=P outputP input×100%根据实验测量的数据计算得到的增益和效率如下:输入功率输出功率增益效率P_in: x W P_out: x W 增益: x 效率: x%参数调节与性能分析在实验过程中,我们修改了电路的一些参数,如改变了电源电压、负载电阻等。
高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真
实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V ,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V ,用同样的设置,观察i c 的波形。
(提示:单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s ,终止时间设置为0.030005s 。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值,计算此时的导通角θc 。
(提示根据余弦值查表得出)。
srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出(1)要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。
(2)正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形;输入端波形:输出端波形:(3)读出输出电压的值并根据电路所给的参数值,计算输出功率P0,PD,ηC;输出电压:12V ;∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF ),在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数;谐振时,C=200pF ,此时电流为:-256.371输出波形为:将电容调为90%时,此时的电流为-256.389mA 。
otl功率放大器实验报告(共8篇)
otl功率放大器实验报告(共8篇)OTL功率放大器实验报告课程设计课程名称题目名称专业班级学生姓名学号指导教师二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)模拟电子技术功率放大器12网络工程本2郭能51202032019 孙艳孙长伟一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计...................................................(3)三、总原理图及元器件清单....................................(4)四、电路仿真与调试.............................................(6)五、性能测试与分析..........................................(7)六、总结......................................................(8)七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。
但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。
OTL 电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。
两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。
EDA 功率放大 电子电路仿真实验报告
功率放大电路班级姓名序号学号软件PSpice A_D 8.0一、实验目的1.观察乙类互补对称功放电路输出波形,学习克服输出中交约失真的方法。
2.探究自举电容的作用二、实验内容(一)、乙类互补对称功放电路1、启动软件,绘制下面所示的电路图,并更改各元件的参数如下图所示:2、设置瞬态仿真,在probe窗口中可以观察到输入输出波形如下图所示。
在下图中幅值大的曲线表示输入波形,幅值小的曲线表示输出波形。
观察可知当输入波形过零点时,输出波形发生交越失真。
3、设置直流扫描分析,并仿真,显然由电压传输特性曲线可知,电压从-1V到1V这之间的一段发生了交越失真。
(二)甲乙类互补对称功放电路为了可服交越失真,将电路图作如下图所示的修改。
即在三级晶体管的基极之间串联上两个二极管,使晶体管在静态时处于微导通状态,以此来去除交越失真.1、电路图2、对电路进行瞬态仿真观察器输出输入波形如下图所示:其中,幅值大的曲线表示输入波形,幅值小的曲线表示输出波形。
由上图可知,通过对电路图的修改,我们可以克服交越失真对电路的影响,输出波形与输入波形基本一致,无明显失真3、设置直流分析观察电压传输特性如下可知最大输出电压为-4.7344V及+4.666V。
4、输出功率瞬态波形利用平均输出功率P=(Vom*Vom)/(2Rl)设置瞬态仿真,观察功率,用游标测的最大瞬时功率后可得平均输出功率Po=0.533W。
5、输入输出电压和输出功率的波形:(三)带自举的单电源互补功放电路1、在电路中添加自举电容,电路图如下2.1、若电路中去掉自举电容C3,则R5下端电压瞬态波形如下:由图可知,R5下端电压受到了V1(Vcc)的限制,最大值不会超过12V,实际最大值仅有11.812V2.2、电路中输入输出瞬态波形如下,由图可知,无自举电容时,输出电压小于理论值Vcc/2 很多,当输入为5V时输出仅有3V,且点很容易出现饱和失真.3.1、添加自举电容C3后, R5下端电压瞬态波形如下:由图可知, R5下端电压不再受V1限制,可以超过v1(12v),3.2、添加自举电容后输入输出电压瞬态波形如下.由图可知,添加自举电容后,输出电压十分接近输入电压,幅值接近理论值.且无失真.4、观察输出功率的瞬态波形图中,上半部分为信号源的输入功率,下办部分为输出功率.由图可知,信号源输入功率在5mW左右,而经过放大器后,输出功率为220mW左右.放大了四十多倍.可见功率放大电路对功率的放大作用.三、实验心得通过此次实验,了解了仿真软件的用法,比如电路中电源和个元器件的参数的含义和设置;观察波形时,对直流、交流、静态和瞬态的参数设置等。
放大电路(仿真总结报告)
电子电路仿真实训总结报告1 考核的电路如图1.1所示,要求:(1)测量静态工作点,并观察电位器R W 的变化对静态参数的影响。
(2)测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
(3)测量幅频特性,求BW 。
(4)用示波器观察输入、输出电压波形,比较相位关系。
(5)用示波器观察饱和失真和截止失真。
2 解:晶体管型号及参数的设置方法:2.1双击晶体管,出现如图1.2所示的模型标签页,从中选择2n3xx ,在Model 项中选中2N3904。
2.2输入信号选择:选择交流电压信号,然后双击信号源,出现如图1.3所示的界面,从中选择Value 选项卡,设定信号源频率为1KHz ,幅值为10mV 。
图1.1 单级放大电路1静态工作点测试测试电路如图1.4所示。
1.1打开仿真开关,各电压、电流的静态值便显示出来,这时集电极电位约为7.069V,静态值比较合适。
1.2改变电位器的阻值,观察静态工作点随RW的变化。
A.当R W为0时,各电压、电流的静态值如图1.5所示。
结论:根据显示的值判断。
发射结正偏,集电结正偏。
晶体管处于饱和工作状态。
B . 当R W 为100K 时,各电压、电流的静态值如图1.6所示。
结论:根据显示的值判断,静态工作点下移。
2 动态测试2.1电压放大倍数的测量图1.6 R W 为100K 时,静态工作点的测量结果(A )用电压表(电压表选择交流档)直接接到放大电路的输出端,打开仿真电源开关,即可测得输出电压值Vo=178.6mV ,测试结果如图1.7所示。
(B )合上开关,测量V OL ,测得V OL =89.57V 。
结论:未接入负载电阻时的电压放大倍数18,接入负载电阻时的电压放大倍数9。
接入负载电阻后,放大器的电压放大倍数变小。
说明放大倍数与负载电阻有关。
2.2输入电阻的测量测试电路如图1.8所示。
输入电阻=输入电压/输入电流,则Ri=10/0.948=10.5KΩ2.3 输出电阻测量因为输出电阻=(空载电压-负载电压)/负载电流,所以要测出空载电压、负载电压、负载电流就可求得输出电阻。
功率因素提高的仿真实验报告
功率因素提高的仿真实验报告
实验目的:1.熟练对ewb5.12电子仿真软件的应用
2.验证并联补偿电容提高电路功率
实验器材:ewb5.12软件
实验过程:1、如图建立仿真电路
参数:
|Z|=U/I=220/(4/11)=650
R=|Z|cosα=302.5
L=1.66777H
由电流表示数得知,并联电容后,供电电路电流由360.2mA下降为186.5mA,减少了线路上的损耗,与理论分析结果一致。
2、先后观察并联电容与否的示波器并分析
(1)、未并联电容功率因数角的测量
由图可知测量时间差为3.4ms,折算到角度为60.3。
,即并联前电路的功率因数为0.5。
(2)并联后的测量
同理可知,电路在并联电容后的功率因数为0.95。
对比并联前更大,符合理论分析。
仿真实验--功率放大电路仿真实验
仿真实验四功率放大电路仿真实验一、实验目的(1)熟悉Multisim软件的使用方法。
(2)掌握理解功率放大器的工作原理。
(3)掌握功率放大器的电路指标测试方法二、实验平台Multisim 10.0三、实验原理1. OTL功率放大器的原理图1所示为OTL功率放大器。
其中由晶体三极管VT1组成推动级(也称前置放大级),VT2、VT3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功率放大电路。
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。
VT1管工作于甲类状态,它的集电极电流IC1由电位器RP1(RP1)进行调节。
IC1 的一部分流经电位器RP2及二极管VD,给VT2、VT3提供偏压。
调节RP2,可以使VT2、VT3得到合适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,可以通过调节PR1来实现,又由于RP1的一端接在A 点,因此在电路中引入交、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。
C4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。
图1 OTL功率放大器当输入正弦交流信号ui 时,经VT1放大、倒相后同时作用于VT2、VT3的基极,ui 的负半周使VT2管导通(VT3管截止),有电流通过负载RL ,同时向电容C2(C2)充电,在ui 的正半周,VT3导通(VT2截止),则已充好电的电容器C2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,其波形如图2.6.2所示。
在仿真中若输出端接喇叭,在仿真时只要输入不同的频率信号,就能在喇叭中能听到不同的声音。
2. OTL 电路的主要性能指标1)最大不失真输出功率P om :理想情况下,L2CCom R U 81P =在电路中可通过测量RL 两端的电压有效值UO 或RL 的电流来求得实际的O O I U ==L2O om R U P2)效率η:100%P P ηvom=PV-直流电源供给的平均功率,理想情况下,ηmax = 78.5% 。
功率放大器 实验报告
功率放大器实验报告功率放大器实验报告引言功率放大器是电子电路中常见的一种设备,用于将输入信号的功率放大到较大的输出功率。
它在各个领域中都有广泛的应用,如音频放大器、射频放大器等。
本实验旨在通过搭建一个简单的功率放大器电路并进行测试,以了解功率放大器的基本原理和性能。
实验目的1. 了解功率放大器的基本原理和工作方式;2. 掌握功率放大器电路的搭建方法;3. 测试功率放大器的性能指标,如增益、频率响应等。
实验器材1. 功率放大器芯片;2. 电容、电阻等被动器件;3. 示波器、信号发生器等测试仪器。
实验步骤1. 搭建功率放大器电路根据给定的电路图,按照电路原理进行连接,注意器件的极性和接线的正确性。
2. 测试电路的直流工作点将示波器的探头连接到输出端,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。
通过调节电阻和电容的值,使得输出信号的直流偏置点处于合适的范围。
3. 测试电路的交流增益将示波器的探头连接到输入端和输出端,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。
通过测量输入和输出信号的幅度,计算得到功率放大器的增益。
4. 测试电路的频率响应在一定范围内改变信号发生器的频率,测量输出信号的幅度和相位,绘制功率放大器的频率响应曲线。
实验结果与分析通过实验测量和计算,得到了功率放大器的增益和频率响应曲线。
根据实验结果可以发现,功率放大器在一定频率范围内具有较好的增益和线性特性。
然而,随着频率的增加,放大器的增益会逐渐下降,这是由于被动器件的频率特性等因素所致。
同时,功率放大器还存在着一些非线性失真问题,如交趾失真和截止失真等,这些问题需要在实际应用中进行进一步的优化和改进。
结论通过本次实验,我们深入了解了功率放大器的基本原理和性能指标。
通过搭建电路并进行测试,我们成功获得了功率放大器的增益和频率响应曲线。
这些实验结果对于我们进一步理解和应用功率放大器具有重要的参考价值。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择合适的功率放大器,并进行相应的电路设计和优化,以实现更好的性能和效果。
高频功率放大器实验报告
《通信电子线路》实验报告实验名称:高频功率放大器一、实验环境Multisim 14.0二、实验目的1、进一步了解Multisim仿真步骤,熟练操作获取波形2、仿真验证高频功率放大器原理,观察高频功率放大器工作在过压、临界、和欠压状态的波形三、实验原理和设计高频功率放大器工作在三极管截止区,导通角小于90度,属于丙类放大器。
故三极管输出波形为尖顶余弦脉冲序列(临界或欠压)或是凹顶余弦脉冲序列(过压),信号经过选频网络后,能够恢复指定频率的波形信号。
原理图如图2.1所示。
图2.1输出电流Ic和Vce 关系曲线,如图2.2图2.2四、实验步骤1,按照原理图连接电路。
2,计算电路谐振频率,画出幅频响应和相频响应。
3,选择合适的电源电压值,使三极管发射结反偏,集电结反偏。
4,调节基极偏置电压源、信号源幅度、并联回路电阻值和集电极电源,观察输出电压Vc 、输出电流ic波形,判断电路状态五、实验结果及分析1、并联谐振回路的幅频响应和相频响应,如图4.1所示图4.1并联谐振回路谐振频率为11.56MHz,与电路参数计算相吻合。
其0.707带宽为15.65MHz2、输入信号改为f= 11,56MHz,计算频谱如图4.2.1所示图4.2.1输出信号频谱如图4.2.2所示图4.2.23、观察时域波形。
调节参数Vbb= 0.7V反偏,Vi = 0.9Vrms,Vcc = 10V,波形如图4.3.1所示图4.3.1根据三极管特性,发射极反偏时,电流信号Ib需克服Vbb和Vbz才能导通,所以Ib和Ic应为尖顶余弦脉冲。
但是仿真出波形为完整余弦脉冲,不符合理论。
可能的原因有,三极管导通电压参数与理论值差异较大,发射结反偏程度低。
三极管模型不符合实际特性,无截止区。
调节Vbm,使Vi = 1.0V,其余参数不变,观察时域波形,如图4.3.2输出电压Vc产生失真,可能因放大倍数等参数不合适导致。
图4.3.2波形出现尖顶余弦脉冲,电路为欠压状态,导通角2θ=(202.6-188.6)ns * 11.56Mhz*360°= 58.26°,半导通角θ= 29.13°信号电压,ic的频谱如图4.3.3所示图4.3.3继续增大信号电压至1.2V,波形如图4.3.4图4.3.4观察输出波形Ic,类似出现了凹顶余弦脉冲,所以电路处于过压状态,半导通角θ= 28°输入输出信号频谱如图4.3.5.1和4.3.5.2所示图4.3.5.1图4.3.5.2六、小结本次实验验证高频功率放大器的欠压和过压状态,观察欠压状态的尖顶余弦脉冲序列和过压时的凹顶余弦脉冲序列。
实验六甲乙类功率放大电路仿真
实验六:乙类及甲乙类功率放大电路仿真
一、实验目的:
1、 理解乙类、甲乙类功率放大器的工作原理。
2、 掌握利用直流扫描分析法实现功率放大电路输出线形范围的测量。
3、 掌握利用误差分析仪分析乙类功率放大电路的谐波失真系数。
4、 掌握功率放大电路的傅里叶分析方法。
二、实验内容:
-5V 1、简要叙述上图乙类功率放大电路的工作原理。
2、用示波器观察电路输出波形,并观察交越失真现象,并解释产生原因。
3、利用直流扫描分析方法测量该功率放大电路的最大电压输出范围及交越失真电压范
围。
4、利用失真分析仪测量该电路的谐波失真系数THD 。
5、利用傅里叶分析工具完成对功率放大电路的傅里叶分析。
6、如何改经电路消除交越波形失真,并测量改进后电路的失真大小及负载上的输出功率。
三、实验总结:
课程名称 电子线路仿真 实验成绩 指导教师 李晓亮 实 验 报 告 院系 信息工程学院 班级 学号 姓名 日期。
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
otl功率放大器实验报告
otl功率放大器实验报告OTL功率放大器实验报告引言:OTL功率放大器是一种特殊的功率放大器,它的输出级直接连接到负载,没有输出变压器。
这种设计可以减少功率放大器的尺寸和成本,同时提高效率。
本实验旨在通过搭建OTL功率放大器电路并进行测试,验证其性能和特点。
一、实验原理OTL功率放大器的工作原理基于晶体管的放大特性。
在电路中,输入信号经过前级放大后,经过功率放大级放大到足够的电平,然后通过输出级直接连接到负载。
由于没有输出变压器,OTL功率放大器可以实现更高的效率和更低的失真。
二、实验器材和电路图实验器材包括电源、信号发生器、示波器、电阻、电容、晶体管等。
电路图如下图所示:(此处插入OTL功率放大器电路图)三、实验步骤1. 按照电路图连接电路,确保连接正确无误。
2. 打开电源,调节电源电压和电流到合适的范围。
3. 调节信号发生器,输入合适的频率和幅度的正弦信号。
4. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形,并记录相关数据。
5. 改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录,我们得到了一系列的实验数据。
在不同的输入频率和幅度下,我们观察到输出信号的波形和幅度变化。
通过对数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 输出波形的失真程度与输入信号的频率和幅度有关。
在低频和小幅度的情况下,输出波形基本保持原样。
随着输入频率和幅度的增加,输出波形开始出现失真,波形变得不规则,出现了畸变。
2. 输出信号的幅度受到电源电压和电流的限制。
当电源电压和电流较小时,输出信号的幅度也较小。
增加电源电压和电流可以提高输出信号的幅度,但是过高的电压和电流会导致晶体管过载。
3. OTL功率放大器的效率较高。
由于没有输出变压器的损耗,功率放大器的效率较传统的功率放大器更高。
通过实验测量,我们可以计算出功率放大器的效率,并与理论值进行比较。
五、实验总结通过本次实验,我们成功搭建了OTL功率放大器电路,并对其性能进行了测试和分析。
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。
功率放大电路仿真与测试实验报告
四、功率放大电路仿真与测试
4.1 低频功率放大器(OTL)
1.仿真目的
(1)理解OTL低频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。
2.仿真电路
(1)比较甲类功率放大器与乙类功率放大器的特点、输出功率及效率。
(2)静态时调Q1、Q2之间电压为电源电压的一半。
(3)从示波器上观察,放大倍数不到50倍;测量负载电压有效值为295.98mV,测量函数信号发生器输出电压有效值为7.07mV,则电压放大倍数近似为42倍。
改变电阻R2交越失真明显。
如图4-1所示为低频功率放大器(OTL)电路图。
图4-1 低频功率放大器(OTL)电路图
如图4-2所示为低频功率放大器(OTL)波形图。
图4-2 低频功率放大器(OTL)波形图
3.测试内容
(1)测试各极静态工作点、最大不失真输出功率m P 0、效率η等
(2)改变电路参数,观察交越失真并研究如何消除这种失真。
功率放大电路实习报告
实习报告:功率放大电路设计与实现一、实习目的1. 掌握功率放大电路的基本原理和设计方法;2. 学会使用电子设计工具软件进行电路仿真;3. 培养动手能力和团队协作精神;4. 提高自身对高频电子技术的理解和应用能力。
二、实习内容1. 功率放大电路原理学习;2. 功率放大电路设计;3. 电路仿真与测试;4. 撰写实习报告。
三、实习过程1. 功率放大电路原理学习:通过阅读教材和参考资料,了解功率放大电路的分类、工作原理、主要性能指标等。
2. 功率放大电路设计:以甲类功率放大电路为例,选取合适的晶体管,根据输出功率、工作效率和线性失真等要求,设计电路的各级参数。
3. 电路仿真与测试:利用Multisim软件搭建电路仿真模型,对设计电路进行仿真测试,分析电路性能,优化电路参数。
4. 撰写实习报告:总结实习过程,分析实习成果,撰写实习报告。
四、实习成果1. 掌握了功率放大电路的基本原理和设计方法;2. 学会了使用Multisim软件进行电路仿真;3. 提高了动手能力和团队协作精神;4. 增强了高频电子技术的实际应用能力。
五、实习体会本次实习让我对功率放大电路有了更深入的了解,从理论到实践,系统地学习了功率放大电路的设计和仿真。
在实习过程中,我学会了如何根据输出功率、工作效率等要求,选取合适的晶体管和电路参数。
同时,通过电路仿真测试,我发现并解决了电路中存在的问题,优化了电路性能。
此外,实习过程中的团队协作也让我受益匪浅。
与团队成员一起讨论、分析问题,共同解决问题,不仅提高了工作效率,还拓宽了我的思路。
总之,本次实习使我掌握了功率放大电路的设计方法和仿真技巧,提高了实际应用能力。
在今后的学习和工作中,我会继续努力,将所学知识运用到实际项目中,为我国电子产业的发展贡献自己的力量。
六、实习总结本次实习围绕功率放大电路的设计与实现展开,通过理论学习、电路设计、仿真测试等环节,使我对功率放大电路有了更深入的了解。
实习过程中,我学会了如何运用电子设计工具软件进行电路仿真,提高了动手能力和团队协作精神。
集成功放实验报告(multisim仿真)_swh
集成功率放大电路的仿真测试姓名:孙伟皓专业:通信工程学号:30120141032日期:2016年7月16日一、摘要集成功放是音响设备的重要组成部分,广泛应用于电子设备、音响设备、通信和电动控制系统中。
集成功放的作用是向负载提供足够大的信号功率。
集成功放与分立元件相比的优点:体积小、重量轻、成本低、外接元件少、调试简单、使用方便,分立元件使用更灵活,显著地减小饿了元器件大小和元器件之间互相连线的距离,从而极大程度提高了电路的工作效率。
集成功放的主要缺点是:输出功率受限制、过载能力较分立元件的功放电路差,原因是集成功放增益较大,易产生自激振荡,AF=-1(电路存在多级放大时),其后果轻则使功放管损耗增加,重则会烧毁功放管。
因此,集成功率放大电路在调整、测试和使用时,要采取必要的保护措施。
而电路的仿真和检测,可极大程度地进行测量,将不必要的损耗降至最低。
二、实验目的1、通过multisim电路仿真软件对集成功率放大电路进行仿真,并进行测试和研究。
2、掌握multisim电路仿真软件的信号源、示波器、波特图仪和瓦特表使用方法。
3、了解功率放大电路的应用电路及主要指标测量方法。
4、对放大电路的频率响应进行分析。
三、实验内容实验电路采用《现代电子实验技术》中实验九——集成功率放大器电路仿真测试中实验电路。
该实验电路采用TDA2030功放芯片。
其采用超小型封装(TO-220),提高组装密度,且输出功率较大,Po=18W(RL=4Ω),失真度小于0.5%,交越失真小,内含各种保护电路,如自动限制功耗的短路保护(输出晶体管的工作点保持在安全工作区内)、地线偶然开路和电源极性反接(Vmax=12V),热保护,负载泻放电压反冲等,因此工作安全可靠。
根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。
因此,越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中引脚定义为:1脚是正向输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端极限参数为:1、按图连接电路,并连接上所示仪表。
功率放大实验报告
一、实验题目集成运放音频功率放大电路分析 二、设计要求音频功率放大电路的设计不仅要求对音频信号进行功率放大以有足够的功率驱动扬声器发声,同时要求音质效果良好。
要实现功率放大,不仅要求对电流进行放大,而且要求有足够的电压放大倍数。
利用集成运放对电压信号进行放大,不仅可减小元器件的数量,而且会使电路更加稳定。
三、设计原理根据设计要求,在输入电压幅度为(5~10)mV 、等效负载电阻RL 为8Ω时,放大通道应满足额定输出功率Po ≥2W 。
设输出电压有效值为Ursm ,输出功率为Po ,则所以,总体电路要求的电压放大倍数为预期的输出电压有效值除以输出电压有效值再加上一定的设计余量,电压放大倍数约为400~1000倍。
单级电路不易实现如此大的放大倍数同时保持电路性能,所以需要采用多级放大电路。
考虑到多级放大电路虽然可以提高电路的增益,但级数太多也会使通频带变窄,所以,下面采用三级放大设计。
四、基本思路 一级、二级电路组合以实现电压放大(各提供约20倍的放大倍数),同时加入改善音质的设计(滤波器);第三级功放放大电流,同时对电压倍数进行调节。
为了保证电路安全可靠,通常使电路最大输出功率POM 比额定输出功率Po 要大一些,则一般取所以,最大输出电压VOM 应根据最大输出功率POM 来计算:考虑晶体管饱和压降等因素,放大器VOM 总是小于电源电压。
令电源电压利用率:一般为:0.6 ~ 0.8考虑功放的供电电源大小,最后选择电源VCC 为15V 。
一、设计步骤(1)前置放大电路设计前置放大电路的作用是对微弱输入信号进行放大,如图所示电路,为一个反相比例放大器,其电压放大倍数为20。
电路的输入信号约为10mV 、20Hz~30kHz 的交流信号。
V R P U L o rsm 4≥=()OOM P P 2~5.1=LOM OM R P V 2=CC OMV V =η3.1382226.01211=⨯⨯⨯===L OM OM CC R P V V ηη音频功率放大器的设计要求电路有足够的带宽,噪声足够小,以及谐波失真足够小,这就要求选择各级电路中合适的运算放大器。
功率放大电路实验报告
功率放大电路
实验目的:
1)学会用仿真来分析电路,了解电路的工作原理及特性;
2)进一步学习功率放大电路的特性及作用。
实验器材:
1)有Multisim仿真软件的计算机一台。
实验原理:
1)三极管共集放大电路放在电路的输出级进行功率放大;
2)利用两个相同参数不同型号的三极管进行互补对称连接,
进行功率放大。
实验步骤:
1)根据以下图所示的电路,连接好仿真电路;检查无误后进
行电路仿真
2)输入电压信号将输入、输出波形记录如下
实验结论(结果):
由以上波形可知电路并没有电压放大作用,但是有很大的电流放大作用,电路输入电阻极大,输出电阻极小,能够保证输出功率。
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电子与信息工程系模电实验
实验日期: 2016.4.15 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4.4.2 OCL功率放大器原理图
4.4.3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4.4.2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1.1.1
开关闭合开关断开
Q1 Q2 Q1 Q2
I B12.012pa 12.012pa 55.511na 1.691na
I C1201ma 1.201ma 1.201ma 1.201mna
U CE12v 12v 12v 12v
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1.1.1和1.1.2中。
表格1.1.2
开关断开
U I 2.121V 2.828V 3.536V 4.243V 5.657V 56.364V 8.485V 9.67V
I084.618
mA 161.236
mA
204.418
mA
247.448
mA
331.505
mA
370.501
mA
477.886
mA
489.311
mA
U0 1.354V 2.580V 3.271V 3.959V 5.304V 5.928V 7.646V 7.832V 计算:在输入信号为3V时P om= I0× U0=0.121 W
P V=5.672W
在最大输入信号且不失真:η=P om/P v×100%=66.5%
图象在输入信号为14V即UI=9.899V时失真:
表格1.1.3
开关闭合
U I 2.121V 2.828V 3.536V 4.95V 5.657V I0118.043 mA 145.362 mA 188.402 mA 273.8238 mA 313.837mA U0 1.889V 2.326V 3.014V 4.381V 5.0211V
计算:输入信号为3V时:P om= I0× U0=3.863W
P v=5.7663W
最大输入信号且不失真时:η=P om/P v×100%=68.9%
图像在输入信号为12V,UI=8.495V时失真:
2.OTL功率放大器测量
1)按照图4.4.3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。
开关闭合开关断开
Q1 Q2 Q1 Q2
I B888.178nA 0 -1.776uA -0.336uA
I C 1.776uA 6.009nA 4.902uA 2.926uA
U CE 6.003V 5.997V 5.997V 6.003V
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1.1.4和1.1.5中.
表格1.1.4
开关闭合
U I 2.121V 2.828V 3.536V 4.243V 4.95V I084.525 mA 127.439 mA 170.824 mA 214.363mA 256.496 mA U0 1.354V 2.041V 2.733V 3.430V 4.104V 计算:在输入信号为3V时P om= I0× U0=0.112W
P V=1.339W
在最大输入信号且不失真:η=P om/P v×100%=72.8%
图象在输入信号为8V即UI=5.623V时失真:
表格1.1.5
开关断开
U I 2.121V 2.828V 3.536V 4.243V 4.95V I0114.135mA 154.874mA 192.512mA 225.780mA 246.539 mA U0 1.826V 2.478V 3.080V 3.612V 3.945V 计算:在输入信号为3V时P om= I0× U0=0.198W
P V=1.369W
在最大输入信号且不失真:η=P om/P v×100%=55.5%
图象在输入信号为7V即UI=4.953V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。
功率放大电路的仿真测试实验报告。