功率放大器技术参数的测量
光放大器 试验方法 瞬态功率参数
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声频功率放大器新旧标准解析及相关性能参数检测研究
声频功率放大器新旧标准解析及相关性能参数检测研究邝永辉【摘要】声频功率放大器是音响系统的重要组成部分,是声频信号经过声频功率放大器放大以后获得足够功率馈送给扬声器完成声音信号的再现.本文首先介绍了甲类功率放大器、乙类功率放大器、甲乙类功率放大器、定阻式功率放大器、定压式功率放大器的工作原理;再介绍了声频功率放大器新旧检验标准SJ/T 10406-2016《声频功率放大器通用规范》和SJ/T 10406-1993《声频功率放大器通用技术条件》;最后介绍了声频功率放大器相关性能参数的检测.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】声频功率放大器;SYS-2722音频分析仪;增益限制的有效频率范围;总谐波失真加噪声(THD+N)【作者】邝永辉【作者单位】广东省质量监督电声产品检验站,广东江门,529000【正文语种】中文0 引言声频功率放大器简称功放，其作用是将较微弱的声频信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
声频信号重放出来优劣的衡量主要有增益限制的有效频率范围、总谐波失真、信噪比等性能参数，这些参数与声频功率放大器本身的类型、机构设计有很大的关系，一台性能良好的声频功率放大器将给人带来高保真效果的听觉感受。
1 声频功率放大器分类声频功率放大器按功放管导电方式不同可分有甲类功率放大器、乙类功率放大器、甲乙类功率放大器等；按输出形式分有定阻式功率放大器和定压式功率放大器。
甲类功率放大器的功放管在信号的正、负半周均处于导通状态，在整个周期处于导通使得甲类功率放大器不存在开关失真和交越失真，信号在通过功放管时都可以比较完美地被放大，但因功放在没有输入信号的时候仍然要消耗电流，这样使得甲类功率放大器工作效率较低；乙类功率放大器的功率管静态工作电流为零，无信号时功放管不会消耗功率，这样使得乙类功率放大器的效率有较大的提高，但是因乙类功率放大器功率管的静态工作电流为零，使得输入信号波形的负半周不能被输出，这样会导致严重的非线性失真，乙类功率放大器工作点选择比较低，功率管在整个信号周期内只有50%的时间开启，使得乙类的效率比甲类高，但因只有一半时间进行信号放大，使得乙类功率放大器的失真比甲类大；甲乙类放大器的工作模式介于甲类与乙类之间，大部分时间只有一个晶体管工作，在零交越点时两个晶体管都工作，甲乙类放大器最大优点是改善了乙类放大器的非线性，消除了交越失真，当输入信号为零时，由于此时两个晶体管仍然处于导通状态，因此甲乙类放大器的最大工作效率介于甲类功放和乙类功放之间。
高频功率放大器实训报告
高频功率放大器实训报告
本文主要介绍了高频功率放大器的实训报告。
首先，我们介绍了高频功率放大器的技术参数，其整流采样技术可确保放大器的输出对象的功率稳定；其抗干扰能力强；其基于分压技术的调整器把状态参数改变为更好的性能状态；其精度和纹波；其可以降低功耗，保持合理的噪声比等。
此外，重点介绍了高频功率放大器工程实训的实验步骤：首先，进行各种电路元器件的检查，确认安装类型、位置、参数及特性等；接着，进行线路接线，排列出电路图，然后进行合格测试，最后进行调试和调整，调整输出的压放等，当功率放大器的性能完全符合要求时，实训就完成了。
最后，在实训过程中我们学习到高频功率放大器的原理、结构以及其基本调配技术，加深了对高频功率放大器的理解和认识，增加了对其调试和维护的实践能力，也有助于更好地应用此技术。
经过这次实训，不仅使我们掌握了高频功率放大器的知识，而且更加深入了解了高精度的功率放大器的实际应用，对高频功率放大器的调试和维护也有了更深的了解和实践能力，从而有了更好的应用能力。
功放技术参数的分析
音响技术基础知识A Vtechnology艺术团体经常进行巡回演出，音响器材尤其是功率放大器要经过火车、汽车运输，各种地形复杂的道路会带来振动，所以要求功率放大器结构非常结实、抗振特性良好、设计科学、加工工艺精细。
在不同城市、乡镇进行的文艺演出还会遇到各种意想不到的复杂情况，如演出剧场或现场的电网电压不稳定，或临时演出由于观众较多，需要加大额定输出功率提高现场演出的响度以满足室外演出的需要等。
因此要求功率放大器有适应多种功能的能力，除要求功能全外，更主要的还要有很高水平的音色质量表现，如对美声演唱要求有很宽的频带(频率通带)才能把美声歌曲优美的泛音表现出来，从而丰富声乐音色的艺术表现，而对于音乐中各种乐器的个性色彩的表现又要求功放有极低的本底噪声，即有很高的信噪比和极低的失真度，才能将各种不同乐器的乐音细节明朗地表现出来。
这就要求功率放大器有很高水平的技术参数来做保证。
1 技术参数1.1 功率放大器的额定功率额定功率指在规定的总谐波条件下功率放大器长期承受额定负载阻抗上的输出功率，是适用的功率。
最大输出功率是在不考虑失真的情况下，给功率放大器输入足够大的信号电平，将音量开至最大时，功率放大器所能输出的最大功率。
这是短时间使用的功率。
峰值功率是指功率放大器在处理音乐信号时能够在瞬间输出的最大功率。
峰值功率反映功率放大器处理音乐信号的能力，是一个参考功率。
提高功率放大器输出功率的方法有两种方法。
一种是降低负载阻抗。
输出电压不变的情况下将8 Ω改变成4 Ω，理论上输出功率会增加2倍，但因功率放大器内部直流电源容量和晶体管耗数功率的限制，实际上可提高功率为1.6倍。
另一种采用桥式跨接法，双通道立体声可选用桥接方式进行跨接使用。
双通道立体声桥接后理论上是每声道的4倍功率，实际上的输出功率约为3倍。
这种模式可选用但并不提倡。
电路电桥要求每个双声道放大器的技术指标完全相同，保持0点电位始终保持0电位。
如某个电位有点偏离，某个电路稍有点不平衡，一只功率放大器就会驱动另一只功率放大器，两只功率放大器就会产生相位差和电平差，使输出波形产生严重的失真。
光纤放大器测试标准
光纤放大器的测试标准主要包括以下几个方面：1. 增益：这是放大器最重要的参数之一，表示放大器将输入信号放大的倍数。
测试增益时，通常会使用特定波长的光信号作为输入，然后测量输出光信号的功率。
2. 噪声系数：这是衡量放大器性能的重要参数之一。
噪声系数越低，表示放大器的噪声越小，信号质量越好。
测试噪声系数时，通常会使用特定波长的光信号作为输入，然后测量输出光信号的信噪比。
3. 带宽：这是放大器能够放大信号的频率范围。
测试带宽时，通常会测量放大器在不同波长下的增益，并确定其带宽。
4. 偏振相关损耗：这是衡量放大器对不同偏振态的光信号处理能力的参数。
测试偏振相关损耗时，通常会使用不同偏振态的光信号作为输入，然后测量输出光信号的功率。
5. 串扰：这是衡量放大器对不同波长的光信号处理能力的参数。
测试串扰时，通常会使用多个不同波长的光信号作为输入，然后测量每个输出波长下的功率。
除了以上几个方面，光纤放大器的测试标准还包括：6. 稳定性：这是衡量放大器在长时间运行和不同环境条件下的性能稳定性的参数。
测试稳定性时，通常会在不同的温度和湿度条件下运行放大器，并测量其性能的变化。
7. 可靠性：这是衡量放大器寿命和可靠性的参数。
测试可靠性时，通常会进行寿命测试和故障模式分析，以评估放大器的可靠性和寿命。
8. 光学连接器损耗：这是衡量放大器与光纤连接器之间的连接性能的参数。
测试光学连接器损耗时，通常会使用特定的光纤连接器连接放大器和光纤，然后测量连接器的插入损耗。
9. 温度特性：这是衡量放大器在不同温度下的性能参数。
测试温度特性时，通常会在不同的温度下测量放大器的增益、噪声系数等参数，以评估其温度稳定性。
10. 电源特性：这是衡量放大器在不同电源条件下的性能参数。
测试电源特性时，通常会在不同的电源电压和电流条件下运行放大器，并测量其性能的变化。
这些测试标准涵盖了光纤放大器的各个方面，以确保其性能和可靠性满足实际应用的需求。
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：电子技术基础（模拟部分）姓名：学号：专业：班级：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I c1的一部分流经电位器R W2及二极管D，给T2.T3提供偏压。
调节R W2，可以使T2.T3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U A=1/2U CC，可以通过调节R W1来实现，又由于R W1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U i时,经T1放大.倒相后同时作用于T2.T3的基极,U i的负半周使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U i的正半周,T3导通(T2截止),则已充好的电容器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.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P om理想情况下,P om=U CC2/8R L,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的P OM=U O2/R L。
2.效率=P OM/P E 100% P E－直流电源供给的平均功率理想情况下,功率M ax=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I dc,从而求得P E=U CC I dc,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 实验报告
功率放大电路实验报告功率放大电路实验报告一、引言功率放大电路是电子学中的重要组成部分，它能够将输入信号的功率放大到较高的水平，以驱动输出负载。
在本次实验中，我们将探究功率放大电路的基本原理和性能特点。
二、实验目的1. 理解功率放大电路的工作原理；2. 掌握构建功率放大电路的基本方法；3. 分析功率放大电路的性能参数。
三、实验器材和材料1. 功率放大器芯片；2. 电阻、电容等元器件；3. 示波器、信号发生器等实验设备。
四、实验步骤1. 搭建功率放大电路的基本电路图；2. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化；3. 测量输入和输出信号的电压、电流等参数；4. 分析实验数据，计算功率放大电路的增益和效率。
五、实验结果与分析通过实验测量和数据分析，我们得到了以下结果：1. 输入信号幅度为1V时，输出信号幅度为10V，说明功率放大电路具有10倍的增益；2. 在一定输入功率范围内，输出功率与输入功率成正比，说明功率放大电路具有较高的效率；3. 随着输入频率的增加，输出信号的失真程度逐渐增加，说明功率放大电路在高频率下存在一定的非线性失真。
六、实验总结通过本次实验，我们对功率放大电路的工作原理和性能特点有了更深入的理解。
功率放大电路在电子设备中具有重要的应用，例如音频放大器、功率放大器等。
合理设计和优化功率放大电路的参数，能够提高信号的质量和系统的效率。
七、实验改进1. 在实验中，我们可以尝试使用不同类型的功率放大器芯片，比较它们的性能差异；2. 可以进一步研究功率放大电路的非线性失真问题，探索有效的抑制方法；3. 可以将功率放大电路与其他电子元件或电路进行组合，实现更复杂的功能。
八、参考文献[1] 电子技术基础教程. 北京：高等教育出版社，2010.[2] 张明. 功率放大电路设计与应用. 北京：电子工业出版社，2015.以上是本次功率放大电路实验的报告，通过实验我们对功率放大电路的原理和性能有了更深入的了解，并提出了一些改进和进一步研究的方向。
模电课程设计：低频功率放大器实验报告
课程设计课程设计名称：模拟电路课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间： 2015年6月电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1、设计任务及要求这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
2、设计方案整体电路的设计与工作原理是通过前置放大器的处理，使输入的音频信号与放大器的输入灵敏度相匹配，从而使放大器适应不同的输入信号，再通过音量控制，输入功率放大电路进行处理。
同时设计电源电路，为前置电路和功率放大电路提供电源，最后得到较为理想的信号。
音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图1所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3、模块设计与参数计算低频功率放大器原理图（1）前置放大器：音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。
声音源的种类有多种，如话筒、录音机、线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。
声频功率放大器基本参数测试方法
声频功率放大器基本参数测试方法旋钮设置：音量旋钮最小，ECHO最小，其余置中。
各声场处理关闭，静音取消。
额定条件：功放机电源为额定（AC 220V），输入信号为额定源电动势（500MV/1KH Z 600Ω）。
输出负载为额定负载8Ω，输出功率为额定功率（技定）。
(MIC的额定源电动势为50MV/1KHZ，600Ω。
)正常工作条件：将放大器置于额定条件下，把输入信号(额定源电动势)衰减10DB。
1.静太中点电压测量：在通电情况下不接输入和输出，用数字万用表直流200MV检测输出对地电压值。
2.最大噪声电平（MV）：输入0信号，音量至最大，输出接额定负载8Ω，用毫伏表测输出电平。
3.信号比（DB）：额定条件下将输入信号降为0V（接短接插），用毫伏表测试输出电平与额定输出电平之差（可直接读出DB值）。
4.增益差（DB）：正常工作条件下，调音量电位器从最大odB计调至最小—46dB。
此过程中毫伏表L/R的最大差值（dB）。
5.输出功率（W/V）：额定条件下L/R输入500MV/1KHZ同相信号，主声道输出失真为1%时输出功率为主声道功率。
中置输出失真1%之功率为中置功率。
R/L输入500MV/1KHZ反相信号（模拟），或AC-3直接输入500MV/1KHZ同相信号，环绕输出失真1%之功率为环绕功率。
6.分离度（DB）：L或R输入500MV/1KHZ信号，示波器最大不失真输出。
再把L或R输入信号去掉，接上10KΩ对地电阻，从毫伏表读出L/R的差值。
7.频响：放大器置正常工作条件下，再把信号限至10K，16K，100HZ，40HZ时，看输出与1KHZ时之差值dB，中置环绕依据技术要求而定。
8.音调范围：正常工作条件下，输出2.5V再把信号频率限至100HZ，10KHZ调整BASS/TREBLE电位器，从毫伏表上看其最大提升和衰减值（与旋钮中点值相比）。
（数码调节类似）9.灵敏度：音量开至最大，输入信号1KHZ，幅度由小到大至示波器最大不失真输出止，再用毫伏表测输入信号的幅度。
D类音频功率放大
2012届毕业生任务书一、任务设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。
功率放大器的电源电压为+5V（电路其他部分的电源电压不限），负载为8Ω电阻。
二、指导老师：张文初、汤俊秀三、要求1．基本要求（1）功率放大器a．3dB通频带为300Hz～3400Hz，输出正弦信号无明显失真。
b．最大不失真输出功率≥1W。
c．输入阻抗>10k，电压放大倍数1～20连续可调。
d．低频噪声电压（20kHz以下）≤10mv，在电压放大倍数为10，输入端对地交流短路时测量。
e．在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）≥50%。
（2）具有输出短路保护功能。
（3）设计并制作一个测量放大器输出功率的装置，要求具有3位数字显示，精度优于5%。
2.设计内容与要求⑴绘制系统组成框图，确定设计方案；⑵了解电路所需集成芯片的功能，参数和工作原理；⑶绘制整机电路图；⑷制作实物并完成软、硬件调试；⑸提交毕业设计论文。
四、设计参考书《模拟电子技术》、《高频电子技术》、《电子设计自动化技术》、《数字电路设计方法》、《电子装置的设计》、《单片机原理及应用》五、设计说明书要求1.封面：包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间2.目录：根据说明书的内容决定，一般采用2 至3级。
3.设计任务书：包括课题名称、目的、用途、主要技术性能指标(参照教材目录编排)。
4.中文题目、摘要、关键词；英文题目、摘要、关键词。
5.正文：设计方案框图及电路工作原理：包括系统方框图，电气原理图，各单元电路的设计，简述主要部件（包括主要集成电路）的工作原理、工作条件、给定参数、理论公式及详细的计算步骤、计算结果。
这是说明书的主要部分。
6.元件参数表：包括所选用的元器件名称、参数、型号。
7.调试方案：包括调试的条件、方法、使用仪器设备的型号，并对测试数据进行分析。
8.设计心得：包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等。
声频功率放大器使用和测试标准
声频功率放大器使用和测试标准（内部资料）(一).目的1.统一设计标准;2.确保生产的品质以及效率;3.确保产品的质量.(二).应用范围电子工程师,电子工程师助理(三).声频功率放大器使用技术条件:环境温度: -10~+40℃相对湿度:≤90%交流电压:额定工作电压±10%电源频率:额定电源频率±4%(四)声频功率放器测量条件:1.气候条件环境温度: 15~+35℃相对湿度:≤45%~80%2.电源交流电压:额定工作电压±2%电源频率:额定电源频率±2%电源波形失真: ≤5%直流电源:电源标称电压±2%纹波电压≤10mv(五)声频功率放大器基本参数:1.额定输出功率:失真**的输出电压在额定负载阻抗上产生的功率=U2/R 2.频响:20~20KHz ±2dB3.信噪比:宽带≥80dB计权≥85dB4.总谐波失真额定条件时:20~20KHZ ≤0.5%1/100额定输出功率时:20~20KHZ ≤1%5.互调失真由产品标准规定6.最大噪声电压:线路输入≤3mv7.中点电压:带中≤40mv8.最小输入灵敏度:由产品标准规定9.分离度:1KHz≥50dB; 250~10KHz≥35dB10.温度保护:由产品标准规定11.阻尼系数:额定条件下由产品标准规定,一般要求不低于20013.输入阻抗:正常工作条件由产品标准规定14.转换速率: 由产品标准规定一般要求不低于10V/us15.整机效率:由产品标准规定16稳定性:不应有自激和寄生振荡(四)耐用性测试1.负载短路:当负载出现短路时,功率放大器应能自动保护.2.输入冲击:额定条件下的功率放大器应能承受额定源电动势的30DB增量的冲击.3.过载源电动势:]过载源电动势与额定源电动势之比≥12(五)安全性测试1.抗电强度:AC2KV I0≤5ma(1 minute)2.绝缘电阻:100M/500V3.接地电阻:接地良好4.安全性标示识别a:人身安全和防火标示b:出现连接错误时的安全标示(五)可靠性测试1.老化试验:a;通电工作5.5小时,输出功率为额定输出功率的1/3。
功率放大器的主要技术指标
[功率放大器的主要技术指标]杨士毅编译1．输出功率( l)额定输出功率：即RMS功率。
在放大器频率特性与谐波失真系数均能达到规定的技术指标下(普通功放失真度小于1%，高保真功放失真度小于0.1%)，功率放大器所能输出的连续正弦波信号功率。
(2)最大输出功率：即PM功率。
在额定负载电阻上，放大器能符合基本参数要求，简谐信号的最大输出功率。
(3)最大有用功率：在额定负载电阻上，输入1kHz的简谐信号，当谐波失真系数为10%时的输出功率。
(4)峰值功率：即P.P功率。
将额定输出功率中的有效值电压，换算为峰值电压得出的功率。
因为峰值电压等于1.414倍有效值电压，所以峰值功率即等于2倍额定功率。
(5)音乐功率：即MPO功率。
在保持放大器电源无压降时，输入大动态的音乐信号，放大器所能输出的瞬时功率。
MPO输出功率一般为 RMS额定功率的4-6倍。
(6)峰值音乐功率：即PMPO功率。
将音乐功率中的有效值电压换算为峰值电压得出的功率。
所以峰值音乐功率为音乐功率的2倍。
2、总谐波失真度(THD)音频信号通过功率放大器后，由于非线性元件所引起的各种谐波成份，新增加总谐波成份的均方根与原来信号有效值的百分比来表示。
普通功放约1.2%；优质功放约0.01~0.003%。
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。
实际的音乐信号是各种速率不同的复合波，其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。
故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
( l)互调失真(IMD)：将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波，按4:1的幅值输入到被测量的放大器中，从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM)：将方波信号输入到放大器后，其输出波形包络的保持能力来表达。
如放大器的转换速率不够，则方波信号即会产生变形，而产生瞬态失真。
主要反映在快速的音乐突变信号中，如打击乐器、钢琴、木琴等，如瞬态失真大，则清脆的乐音将变得含混不清。
扬声器主要技术参数及测量方法
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额定共振频率
结合上面的阻抗曲线测量，现在的数字式电声测试系统都是采用 恒压法一次性测试同时得到阻抗曲线及共振频率ƒ0。（如下图）
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频率响应与有效频率范围
20uPa
Pe—测试时馈给扬声器的功率 W
Peo—参考功率 1W
r—测试距离 m
ro—参考距离1m
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谐波失真
由失真产生的总谐波声压的有效值与总输出声压的有效值Pt之比称 为总谐波失真，由失真产生的n次谐波声压有效值与总声压有效值之 比称为n次谐波失真。 总谐波失真以下式确定：
以%计：dt=√P2ƒ2+P3ƒ2+……Pnƒ 2/Pt*100% 以dB计：Ldt=20lg（dt/100） 二次谐波失真以下式表示 以%计： d2=P2ƒ/Pt*100% 以dB计：Ld2=20lg（d2/100）
声频信号发生器测量功率放大器测量放大器测量放大器电平记录仪自由场空间14在用正弦信号测得的频率响应曲线上见下图在灵敏度最大的区域内取一个信频程带宽在其中按13oct取4点计算其声压级的算术平均值下降10db划一条平行于横坐标的直线它与频率响应曲线高低两端的交点即
LANSON ELECTRONICS.CO.，LTD
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额定共振频率
测量共振频率通常采用恒压法，原理图如下：
声频 信号 发生器
Rs（大电阻）
有效值电压表
9
额定共振频率
测量时，信号源的输出电压按下式确定：
U=√0.1PeNZ (当1W≤PeN≤10W时) U=√0.1Pe0Z (当PeN<1W时) U=√0.1Pe0Z (当PeN>10W时) PeN—额定噪声功率 Pe0—1W电功率 Z—额定阻抗Ω
PA30B放大器测试及出厂验收报告(DOC)
RTDS数字仿真专用功率放大器测试及检验报告北京博电新力电气股份有限公司页次共19页第2页目录1.系统组成2.功能检查3.检测用仪器设备4.绝缘测试5.参数定义6.PA30B数字仿真功率放大器技术参数测试增益、线性度、负载稳定度、总谐波失真、最大输出功率、幅频特性、输入输出延时、阶跃响应、系统相位7.结论页次共19页第3页1.系统组成名称主要参数出厂编号机柜1600(H)×800(D) ×600(W)PAP-02电源缺相报警器输入380V、三相四线50Hz、20A/相容量S/N: 81120505PA30B功放3x30A电流 400VA 4A/V4x120V电压 60VA 20V/VS/N: 99120504S/N: 99120512S/N: 99120501S/N: 99120511PAT-01 控制组件S/N: 93120501 2.功能检查名称/型号出厂编号功能检查结果机柜外观,结构√配电输出√PAP-02电源缺相报警器S/N：81120505 缺相报警√PA30B 功率放大器S/N: 99120504S/N: 99120512S/N: 99120501S/N: 99120511接点信号输出√控制信号输入√电流增益：4A/V √电压增益：20V/V √高功率切换√暂停(Pause)控制√电压短路报警√电流开路指示√高速风冷控制√过热保护报警√输出电压、电流显示√状态指示灯显示√过热保护报警√暂停控制√输出电压电流显示√控制组件PAT-01 S/N: 93120501总急停(STOP) √低通投入(LPT) √输出时限(Time limit) √电流反时限 1档≥6s √电流反时限 2档≥12s √电流反时限 3档≥18s √时限起始 1ACT/5ACT √页次共19页第4页关时限 OFF √校验信号 Test √合格√不合格×3. 检测用仪器设备型号/名称生产厂商精度指标测试/用途KEITHLEY2000型高精度多用表美国KEITHLEY.CO直流电压0.002%直流电流0.02%交流电压0.05%交流电流 0.1%交、直流电流、电压精度幅频特性频率精度测试HL23/9型高精度电流互感器上海互感器厂0.05%0~100A交流大电流测试Tek THS710高级数字存储示波器美国Tektronix60MHzDigitalRealTime250MS/s响应速度测试动作时间测试TEKA622 高频电流探头美国TektronixDC~100KHz0~100A电流响应速度测试HIOKI3166三相电力参数分析仪日本HIOKI1~40次谐波0~500A，0~600V0.2%谐波失真测试谐波含量测试704-3型相位频率计南京电力自动化设备厂0.1度电压、电流相位测试FLUKE 45/CH 多用表美国FLUKE0.5%0~10A直流电流检测CD2671工频耐高压实验仪中国南京长江无线电厂0～4KV电源与机壳绝缘测试ZC-7 500V摇表ZC-25B-4 1000V 北京远东仪表有限公司500V 0~500M1000V 0~1000M输出端与机壳、开关量之间绝缘检查调压器 TZ12/250V 北京调压器厂0~250V 5KVA 调节电源电压可调电阻上海0~500Ω 1A0~4Ω 20A0~5Ω 30A负载页 次共19页 第5页4. 绝缘检查（实验时机壳可靠接地）4.1 电源输入端: 对机壳 1.5KV AC 50Hz 1min 5mA （打开电源开关，输出端控制端短接） 1000V/1000M 摇表 绝缘电阻大于800M名称/型号 出 厂 编 号 检 查 项 目 检查结果 PAP-02电源缺相报警器S/N ：81120505 输入端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器S/N ：99120504 输入端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器S/N ：99120512 输入端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器S/N ：99120501 输入端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器S/N ：99120511 输入端短接对地 √ PAT01 控制组件S/N ：93120501输入端短接对地√4.2 输出端: 500V/500M 摇表 绝缘电阻大于300M名称/型号 出 厂 编 号 检 查 项 目 检查结果 PA30B电流、电压放大器 S/N ：99120504 输出端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器 S/N ：99120512 输出端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器 S/N ：99120501 输出端短接对地 √ PA30B电流、电压放大器S/N ：99120511输出端短接对地√合格√ 不合格 ×5．参数定义（以下电流电压值如不特殊注明均为有效值）5．1 输出计算值 : 输入信号有效值×增益值 例如： 1.0V ×4.0A/V=4.0A1.0V ×20.0V/V=20.0V 5．2 输出实测值：实际输出有效值5．3 相对误差：%100⨯-输出计算值输出计算值输出实测值页 次共19页 第6页5．4 线性度：2最大负误差最大正误差-5．5 电流放大器负载稳定性：负载电阻≈0欧时，输出电流I 1负载电阻≈最大负载时，输出电流I 2 5．6 电压放大器负载稳定性：空载电压U 150%额定负载U 25．7 输入输出延时: 指输入方波信号与输出方波信号上升沿的50％幅度之间的延时5．8 放大器阶跃响应：上升沿10％至90％的时间或下降沿90％至10%的时间中较大者。
实验三、运算放大器参数测量与基本应用
实验三、运算放大器参数测量及基本应用一、实验目的1．认识运算放大器的基本特性，通过仿真和测试了解运放基本参数，理解参数的物理含义，学会根据实际需求选择运放；2．掌握由运放构成的基本电路和分析方法；3．熟悉仿真软件Multisim的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法；4．熟悉便携式虚拟仿真实验平台，掌握利用其进行实验的使用方法。
二、实验预习1. 复习运放的理想化条件，了解集成运算放大器的主要技术指标和含义；2. 复习运放应用的各种基本电路结构；3. 熟悉运放LM358L(因multisim元器件库中没有LM358L，所以仿真用LM358J来做，而实际电路用LM358L，它们DIP封装引脚排列是一样的)的性能参数及管脚布局，管脚布局如图3.1所示，并根据图3.2所示的内部原理图理解电路结构和工作原理。
图3.1 LM358L管脚LM358J为单片集成的双运放，采用DIP-8封装，INPUT1(-)为第一个运放的反相端输入，INPUT1(+)为同相端输入，OUTPUT1为输出，第二个运放命名原则相同。
Vcc为正电源输入端，V EE/GND可以接地，也可以接负电压。
双电源（±1.5-±16V）。
图3.2 LM358J内部原理图LM358L主要由输入差分对放大器、单端放大器、推挽输出级以及偏置电路构成。
三、实验设备便携式虚拟仿真实验平台（PocketLab、元器件）。
四、实验内容（一）仿真实验1. 运放基本参数仿真测量(用LM358J 代替LM358L) （1） 电压传输特性根据图3.3所示电路，采用正负电源供电，运放反相端接地，同相端接直流电压源V 3，在-150μV~150μV 范围内扫描V 3电压，步进1μV ，得到运放输出电压（节点3）随输入电压V 3的变化曲线，即运放电压传输特性，根据仿真结果给出LM358J 线性工作区输入电压范围，根据线性区特性估算该运放的直流电压增益A vd 。
功放技术参数概述
功率放大器技术指标概述放大器参数说明工作频率范围（F）：指放大器满足各级指标的工作频率范围。
放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
功率增益（G）：指放大器输出功率和输入功率的比值，单位常用“dB”。
增益平坦度(ΔG)：指在一定温度下，在整个工作频率范围内，放大器增益变化的范围。
增益平坦度由下式表示（见图1）:图1ΔG=±（Gmax-Gmin）/2dBΔG：增益平坦度G max：增益——频率扫频曲线的幅度最大值G min：增益——频率扫频曲线的幅度最小值噪声系数(NF)：噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，单位常用“dB”。
噪声系数由下式表示：NF=10lg(输入端信噪比/输出端信噪比）在放大器的噪声系数比较低（例如NF<1）的情况下，通常放大器的噪声系数用噪声温度（T）来表示。
噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0 或NF=T/T0+1T0-绝对温度（290K）噪声系数与噪声温度的换算表(见图2)1分贝压缩点输出功率（P1dB）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。
这种放大器称之为三阶截点（IP3）：测量放大器的非线性特性，最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号，当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时，该放大器的输出不仅包含了这两个信号，而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量（IM），这里，称m+n为互调分量的阶数。
在中等饱和电平时，通常起支配作用的是最接近基音频率的三阶分量（见图4）。
因为三阶项直到畸变十分严重的点都起着支配作用，所以常用三阶截点（IP3）来表征互调畸变（见图3）。
三阶截点是描述放大器线性程度的一个重要指标。
三阶截点功率的典型值比P1dB高10-12dB。
IP3可以通过测量IM3得到，计算公式为：IP3=P SCL+IM3/2；P SCL——单载波功率；如三阶互调点已知，则基波与三阶互调抑制比与三阶互调点的杂散电平可由下式估计：基波与三阶互调抑制比=2[IP3-（P IN+G）]三阶互调杂散电平=3（P IN+G）-2IP3输入/输出驻波比（VSWR）：微波放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
音频功率放大器的测试方法
音频功率放大器的测试方法摘要伴随着社会的不断发展和电子技术的不断创新，音频功率放大器这一电子器件的应用也越显广泛和重要。
对此，本文基于某公司所提出的数模混合集成电路测试系统，设计一种全新的音频功率放大器测试方案，从介绍该功率放大电路所需要的测试指标着手，分析测试电路板的设计方式、特点等。
力求为今后的音频功率放大器的设计与测试提供理论性依据。
关键词音频功率放大器；设备测试；测试方法引言音频功率放大器是集成电路当中非常重要的一个环节和部件，其测试质量直接决定着整个电路的设计、生产以及应用过程。
集成电路的测试方式可以简单分为数字与模拟两种类型。
其中，模拟电路因为输入输出的信号是连续的，所以电路当中的各种参数也是连续的，所建立的故障模型也就相对较为复杂，很难设计标准的测试方式。
而模拟集成电路的测试方式相对而言比数字集成电路的测试要复杂，并且故障没有规律可以寻找，但因为模拟集成电路的研发时间非常长，所以测试仪器也相对较多。
1 测试指标和测试版的设计本文研究主要是基于某公司所生产的BC3196D数模混合集成电路测试系统进行优化设计，根据该企业所设计的音频功率放大器，设计在封装之后的成品所需要的测试标准，并按照测试的要求介绍电路板的设计方案[1]。
模拟集成电路的测试系统基本上都是借助通过计算机连接测试机，将测试机接入到集成电路当中，获取电路所形成的波形等模块，从而明确被测件的工作状况[2]。
系统当中的各种信号都可以通过矩阵或直接连接到被测电路当中，按照被测件所具备的工作状况以及加工情况，可以将其分为封装之后的成品测试以及晶圆测试。
封装测试也可以被分为两种，一种是直接对所设计电路板借助电缆和测试机的连接来进行测试，这一种连接是由人工直接进行。
另一种是测试系统和机械手进行连接，采用机械手来代替测试当中探针台所做的测试工作。
无论是哪一种电路成品测试，其测试流程都是：①测试要求的分析；②测试电路板的设计；③测试程序的研发；④电路测试。
放大器系统技术参数
放大器系统技术参数1.功率输出：放大器系统的功率输出是指其在特定负载下能够提供的电信号的功率。
这通常以瓦特（W）为单位来衡量。
放大器系统的功率输出决定了它能够驱动的音响设备的最大音量。
2.频率响应：频率响应是指放大器系统在不同频率下的响应能力。
它描述了放大器系统能够输出的频率范围。
频率响应通常以赫兹（Hz）为单位来表示，例如20Hz-20kHz表示放大器系统能够输出从20赫兹到20千赫兹的频率范围。
3.失真：失真是指放大器系统在信号传输过程中引入的任何非线性变化。
这些非线性变化可以导致信号的扭曲或变形，从而影响音频的质量。
常见的失真类型包括谐波失真，交调失真和相位失真。
总失真以百分比或分贝（dB）为单位来表示。
4.信噪比：信噪比是指放大器系统在输出信号中的有用信号与背景噪声之间的比例。
它表示了放大器系统能够提供的信号质量。
信噪比通常以分贝（dB）为单位来表示。
5.带宽：带宽是指放大器系统能够传输的频率范围。
它表示了放大器系统能够处理的信号频率的范围。
带宽通常以赫兹（Hz）为单位来表示。
6.输入阻抗：输入阻抗是指放大器系统对输入信号源的阻抗要求。
它表示了输入信号源与放大器系统之间的匹配程度。
输入阻抗通常以欧姆（Ω）为单位来表示。
7.输出阻抗：输出阻抗是指放大器系统在输出端的内部阻抗。
它表示了放大器系统与负载之间的匹配程度。
输出阻抗通常以欧姆（Ω）为单位来表示。
8.可变增益：可变增益是指放大器系统能够调节的增益范围。
增益是指输出信号与输入信号之间的比例关系。
可变增益允许用户根据实际需求来调节放大器系统的输出。
9.输入灵敏度：输入灵敏度是指放大器系统能够接受的最小输入信号的强度。
它表示了放大器系统对输入信号强度的要求。
10. 输入/输出连接：放大器系统的输入/输出连接是指其与其他音频设备连接的接口类型和数量。
常见的连接接口包括RCA、XLR、TRS和Speakon等。
11.尺寸和重量：放大器系统的尺寸和重量是指其物理尺寸和重量。
功率放大电路的主要技术指标是
功率放大电路的主要技术指标引言功率放大电路是电子设备中非常重要的一个模块，用于将低功率信号放大为高功率信号。
功率放大电路被广泛应用于音频放大器、射频放大器、激光放大器等领域。
本文将介绍功率放大电路的主要技术指标，包括输出功率、增益、效率、线性度等方面。
输出功率输出功率是功率放大电路的最重要的一个指标之一。
它表示电路能够输出的最大功率。
输出功率通常以瓦特（W）为单位表示。
在功率放大电路中，输出功率可以通过测量输出电流和输出电压来计算得到。
输出功率也可以表达为负载电阻和电源电压之间的关系。
输出功率的大小直接决定了电路的功率放大能力，通常需要根据具体应用需求进行选择。
增益增益是衡量功率放大电路放大能力的指标之一。
它表示输入信号经过电路放大后的倍数。
增益可以以电压增益（Voltage Gain）和功率增益（Power Gain）来表示。
电压增益是输出电压与输入电压的比值，通常以分贝（dB）来表示。
功率增益是输出功率与输入功率的比值。
增益越大表示电路放大能力越强。
效率效率是功率放大电路的另一个重要技术指标。
它表示电路的输出功率与输入功率之间的比值。
功率放大电路的功率放大过程会有一定的能量损耗，这些能量损耗会以热量的形式释放出来。
因此，效率越高表示功率放大电路转化输入功率为输出功率的能力越高。
线性度线性度是衡量功率放大电路非线性失真程度的指标。
当输入信号的幅度较小时，功率放大电路可以保持信号的线性放大，即输出信号与输入信号之间的比例关系保持不变。
然而，当输入信号的幅度较大时，功率放大电路可能会出现非线性失真，即输出信号与输入信号之间的比例关系发生变化。
线性度可以通过测量信号的失真度或者谐波失真度来评估。
噪声噪声是功率放大电路中的一个重要问题。
噪声是指电路中非期望的、随机的、无规律的信号。
功率放大电路中的噪声可以来自于电阻、晶体管等器件的内部噪声，也可以来自于外部干扰。
噪声可以通过测量信噪比来评估。
提高功率放大电路的信噪比是关键的设计要求之一。
功放参数指标
功放參數指標自从爱迪生在1877年发明留声机至今已有120多年了，由当年机械式录音/重播系统发展到现在的高科技数码系统，其中的进步可谓翻天覆地。
不过在这120多年中的音响技术发展却是很不平均的，在发明留声机后的大约60至80年中，音响技术的发展是相当缓慢的不过也取得了一定的成果，例如录放音以电动方式取代了机械方式，开始采用多极真空管等等。
使音响技术得以快速发展是在1927年，美国贝尔实验室公布了划时代的负反馈（负回输，NFB）技术，声频放大器从此开始步入了一个新纪元。
所谓高保真（High Fidelity）放大器，其鼻祖应该是追溯至1947年发表的威廉逊放大器，当时Willianson先生在一篇设计Hi-Fi放大器的文章中介绍了一种成功运用负回输技术，使失真降至0.5%的胆机线路，音色之靓在当时堪称前无古人，迅即风靡全世界，成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。
在威廉逊放大器面世后4年，即1951年，美国Audio杂志又发表了一篇“超线性放大器”的文章。
第二年6月，又发表了一篇将威廉逊放大器超线性放大器相结合的线路设计。
由於超线性设计将非线性失真大幅度降低，许多人硌起仿效，再次形成了一个热潮。
超线性设计的影响时至今日21世纪仍然存在，可以说威廉逊放大器和超线性放大器标志著负回输技术在音响技术中的成熟。
从那时候开始，放大器的设计和种类可谓百花争艳。
技术的进步是前70年所望塵莫及的。
放大器的的规格是衡量其性能的一个重要指标，当然另一个重要指标是以耳朵收货。
常听发烧友说音响器材的规格没多大意义，许多测试数据优良的放大器其声音却惨不忍听。
这话只说对了一半，首先这优良的数据一般是在产品开发阶段测试原型机时得出的。
在大量生产阶段一般来说其性能都会打一定的折扣，视乎器材的档次而定。
其次的就是目前的科技虽然使放大器性能获得很大改善，但要对20~20KHz的声频信号作出人耳无法察觉失真的放大，是一件极不容易的事，况且一般放大器的所谓性能规格只是给出寥寥几项数据，其中大多数只是在某些物定条件下测量的。
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功放技术参数的测
一．常用测试仪器
信号源：GOOD WILL INSTRUMENT公司（固伟）GFG-8015G
宁波中策电子有限公司X010A
毫伏表：GOOD WILL INSTRUMENT公司（固伟）GFG-417B
宁波中策电子有限公司DF2173B
示波器：IWATSU ELECTRIC公司（日本）SS-7802A
失真仪：宁波中策电子有限公司DF4121A
二．频率响应的测量
术语：增益限制的有效频率范围
是指在振幅允许的范围内功放系统能够重放的频率范围，以及在此范围内信号的变化量，称为频率响应。
在该频率范围内，实际频响与所要求的频响的偏差不得超过规定限度。
1.将各仪器按上图所示方法连接（可不使用示波器），功放输出端接入一额定负载。
2.由函数发生器输入1KHz正弦信号，调节电位器，从毫伏表读取电压值，使功放输出为
额定输出电压。
并以此为电压参考点。
3.缓慢调节信号源上的频率旋钮，从功放规定的频率下限至频率上限，其输出电压变化范
围不得超过±3dB。
4.若连接示波器，看观测输出电压波形。
三．失真度的测量
理想的放大器应该是把输入的信号放大后，毫无改变的还原出来。
但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较，往往产生了不同程度的畸变，这个畸变就是失真。
用百分比表示，其数值越小越好。
1.将各仪器按上图所示方法连接，功放输出端接入额定负载。
2.由函数发生器输入1KHz正弦信号，调节电位器，使功放输出为额定电压。
3.对失真仪进行相对电平（0 dB）校准。
4.测量失真度，读出并记录此测量值。
5.可使用示波器监测输出波形是否异常。
四．输入灵敏度的测量
输入灵敏度：功放在额定负载上，输出额定电压时的输入激励电压称为输入灵敏度。
毫伏表1毫伏表2(测量输入信号)
(测量输出信号)
1. 将各仪器按上图所示方法连接，将功放的输出接入额定负载(可不使用示波器)。
2. 由函数发生器输入1KHz 正弦信号。
3. 逐渐增大函数发生器输出电压，直到输出电平为额定值。
4. 此时读取并记录输入电平，即是输入灵敏度值
五．信噪比的测量
信噪比：是指功率放大器正常声音信号与无信号时噪声信号(功率)的比值。
用dB 表示。
例如，某功放的信噪比为80dB ，即输出信号功率比噪音功率大80dB 。
信噪比数值越高，噪音越小。
S/N 信噪比(dB) = 10lg (额定输出功率/噪声功率) = 20lg (额定输出电压/噪声电压)
1. 将各仪器按上图所示方法连接好，功放输出端接入额定负载。
2.由函数发生器输入1KHz正弦信号，将输出调至额定输出。
3.然后将输入端短路，读取此时的输出电压即噪声电平。
4.利用上述公式可计算出信噪比。
5.可使用示波器监测信号及噪声波形。
六．输出电压调整率
放大器均具有一定的内阻，由于内阻的作用，随着负载的变化，输出电压也会出现一定的变化。
输出电压随着负载变化的百分比就是输出电压调整率（负载调整率）。
我们在测量时将测量功放在空载和额定负载时输出电压的变化量。
1．如图所示将功放输出端串一开关再串入额定负载，连接好信号源和毫伏表；
2．将开关闭合，然后由函数发生器给功放输入1KHz的正弦信号，调节信源至输出额定电压值；
3．将开关断开，这时的输出电压与额定电压的变化量即功放的负载调整率用dB表示。
七．最大输出电压/功率
最大输出电压，和最大输出功率标称着功率放大器的功率冗余量，和过载能力。
1，最大输出电压的测量
功放音量置于最大，信号源输出1KHz信号，调节信号发生器输出，使功放在额定负载上输出额定电压，保持负载电阻为额定值不变，逐步增大输入信号，谐波失真为7%时的输出电压有效值为功放最大输出电压。
2，最大输出功率测量
功放音量置于最大，信号源输出1KHz信号，调节信号发生器输出，使功放在额定负载上输出额定电压，逐步减小负载电阻，调节信号发生器增大输入信号，使输出电压保持不变，谐波失真为7%时的输出功率为功放最大输出功率。