高阻抗输入音频功率放大器教案

高阻抗输入音频功率放大器一体化教案

一、教学目标

1．学习如何设置直流工作点、如何消除交越失真、如何根据散热器的大小确定末级的静态电流；

2．分析、理解高阻抗的音频功率放大器的工作原理； 3．掌握电路调试、直流工作点参数测试与计算；

4．在理解高阻抗的音频功率放大器的工作原理的基础上能排查简单故障。

二、教学实施

1．抄画电路

如图1所示，这是笔者为中山技师学院电子专业三年级同学，在讲授《实用音响电路》一书时，为大家.设计的第一个中功率音频功放电路。

图1 高（输入）阻抗的音频功率放大器

（1）要求大家抄画投影上的电路（学生行为）

说明：图中方框中的为说明文字，帮助理解电路的工作原理，为了简便起见，可以不抄。

（2）展示PCB 元件布局图（老师行为）

为了提高同学们的焊接成功率，老师专门设计一份模拟的PCB 元件布局图（图2）在此展示，供大家参考。在制作实施阶段，打印给大家（2人一份）。

说明：为了减轻同学们的焊接任务，PCB 元件布局图中省略了1R 、2R 、1C 和7C 。这些元件的省略并不会影响电路正常工作，有关它们的作用在原理分析中介绍。

图2 PCB 元件布局图

2．工作原理

由图1所示电路可以看出，从电源到地有5条直流通路，各支路参考静态电流也不相同，见表1。

交流放大信号是叠加于直流之上的动态变化。VT 0和VT 1组成复合管，输入信号经1R 、2C 加到VT 0的基极，与发射极的采样信号“相减”后被放大。由于VT 0发射极的信号是输出信号经反馈电阻6R 在采样电阻7R 分压（比输出电压小得多），因此，VT 0放大的是输入信号与采样信号的“差值”，该值非常小，经VT 0放大后也比较小，于是就需要VT 1再次放大。最后，由复合管组成的互补电路进行电流放大驱动负载。

3．电路制作 （1）安全教育

进入实验室要进行安全教育，特别是用电安全教育，让大家都有安全意识，小心操作。 （2）分拣元件

由实验老师根据任课老师提供的PCB 图，从元件仓库里拣出所需要的元件； （3）由学生本人根据分发的PCB 图，从元件盒里挑拣出自己所需要的元件； （4）安排2位同学，把电路板统一打孔，为后续安装功率管和散热器； （5）指定同学分发焊锡及焊接工具。

4．电路调试（学生行为） （1）设置电源

设置电源电压为20V ，并用数字万用表验证之。 （2）调节静态工作点

调节RP 1时测量Q 点直流电位，使其为电源电压的一半；这样，交流信号输出时，正负半波摆幅对称。

（3）调节静态电流

调节RP 2时（从零到大调节），用数字万用表200mV 挡测量13R （或14R ）的压降，使其约为5～10mV ，设置功率管VT 4、VT 5集电极静态电流，这时所有晶体管均处于放大状态。若由于某种原因，致使Q 点的电压升高，则将有以下自动反馈平衡过程：

↓↓→↑→=↑→→=↑↑→↑→Q C B C C B E EB E Q U U U U I U U U U U 11000000)()-(

（4）试听测试

在上述直流调试完成之后，接上音频信号源试听，调节RP 2时使声音听起来比较清澈、明亮为止（注意：动态电流不能超过1A ，否则散热器发热严重，TIP41有烧毁的危险！）。

5．测量计算（学生行为） （1）测量晶体管及中点电压

按上述“第4项”调节好电路后，测量Q 点电压Q U = ，这时所有晶体管发射结电压都约为0.6V 左右，各个晶体管都工作在放大状态，实测晶体管及中点电压填在表2中。

注：① 0EB U 指VT 0的发射结电压，0E U 、0B U 分别指VT 0的E 、B 极相对于公共地的电压（其它同此）；

② 测量晶体管发射结电压用数字万用表2V 挡。

（2）根据表2静态参数计算相应支路的电流，填在表3中。

E ）用数字万用表200mV 挡测量13R （或14R ）两端电压为 ，流过它们的电流为 。

提示：Ω=25.013R U I 或，Ω

=25.014R U

I ，若13R （或14R ）不是0.25Ω，应以实际参数计算（注意：单

位是mA ）。

三、收缴、批改电路板和实验报告 五、教学总结

1．电路板存在的问题及反馈

列表分类找出“电路板”几种常见的电路故障，探寻故障排查的顺序、方法。 2．实验报告存在的问题及反馈

列表分类找出“实验报告” 几种常见不合理、不规范之处，指出改正措施。 3．老师的“电路样板”测试与分析

以老师的“电路样板”为范例，引领学生如何测试、和计算电路的有关参数，如何根据不合理或互相矛盾的数据分析出问题所在等。。。如何正确完成实验报告。

2014-4-14