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1、互补对称式OTL功放电路一、实训目的(1) 熟练掌握常用仪器的使用。(2) 熟练掌握二极管、三极管、电阻、电容、电位器等器件的测试判断以及参数的查阅与 运用。(3) 通过OTL功放电路的制作，熟悉 OTL功放的工作原理，掌握电子产品的制作和调试 方法，提高实践动手能力，培养工程实践观念。二、实训功放的电原理图音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真 的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。由于要求输出功率大，因此 电源消耗的功率也大，就存在效益指标的问题。由于功率放大器
2、工作于大信号，使晶体管 工作于非线性区，因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是 功放中的特殊问题。图示是互补对称式OTL功放电原理图。它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，是目前 OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。工作原理：Q1是前置放大管，采用NPN型硅管，温度稳定性较好。要降低噪声，就要从前级做 起，否则，噪声会经后级放大，变得很明显。这里最主要是要避免从基极引入噪声。本电 路中，Q1的基极偏置电源由D1、D2稳压得到，进一步提高了稳定性。发射极电阻R4的阻值很小，对稳定静态工作点的作用不大，其主要起交流负反馈作用。Q2
3、是激励放大管，它给功放级足够的推动信号，输入信号经Q1、Q2两级放大后，具备了驱动Q3、Q4 (输出级)的能力。R9、W2、R10是Q2的偏置电阻，R6、R7、D3、D4 是Q2的集电极负载电阻。Q3、Q4是末级互补输出对管，该管主要是为了给喇叭提供足够大的驱动电流，Q3、Q4的放大倍数应尽可能一致，这样才可以保证输出信号的正负半周信号对称，让失真更小。互补对管的意思是指一个管是 npn型，一个管是pnp型。D3和D4、R6和R7、Q2的CE极三部分共同组成 Q3、Q4的偏置电路，保证 Q3、Q4在无信号时输出中点电压。D3和D4的作用就是保证给 Q3、Q4基极提供一个相对稳定的1.2V左右的
4、电压，D3和D4千万不能开路，否则 Q3、Q4会有很大的基极电流，导致 Q3、Q4的集电极电流剧增，立即发热烧坏。但是， D3和D4的分压也不能太低，否则，在小信号时会听出明显的截止失直(和交越失真相同)。注意：这种失真只在小信号时才有明显的反应。在高档功放电路中，D3和D4会用其它元件代替，同时还会引入温度补偿。C8是自举电容。当信号正半周时，Q3基极电压上升，由于 R6、R7两端的电压变小，不能给Q3提供足够大的基极电流，电流输出能力急剧下降，造成信号顶部失真(这种失真只会在大信号时才会发生。)由于自举电容的出现，Q3发射极电压升高时会将 C8的正极电位举高，高于电源电压，这就可以通过R7
5、给Q3提供较大的基极电流。C3、C12、C6是电源低频滤波电容，主要作用是滤除电源交流声，同时给交流信号提供电流回路，容量应该取得比较大，这样才有较好的效果！C11是电源高频滤波电容，主要作用是滤除高频杂音，同时也可以给高频交流信号提供电流回路，让高音效果改善。该电容建议选择涤纶电容或者金属膜电容，容量在473-474之间，要求不高时，也可以用陶瓷电容代替。C9是输出耦合电容。有音频信号输入时，Q3、Q4的发射极电压会大幅度变化的信号，这个信号中有一个直流分压存在，不能直接加到喇叭上，必须经过一个隔直流通交流的电容隔开。注意：电解电容都是有极性的，正极接在高电压的那端。R8和C10组成输出高频
6、补偿电路。R8取值应在1-10之间，不能太小，否则，相当于高频对地短路了；也不能太大，否则， C9就起不到应有的作用。C10是输出高频补偿电容。对于高频信号来说，喇叭的等效阻抗要比低频高得多，同时高频信号更容易通过分布电容向四处传输，这很可能让电路产生高频信号正反馈，产生高频振荡或者寄生振荡，从而影响音质。因此，C10可以让电路在高频时的输出阻抗也得以降低，防止信号非正常的反馈，使整个电路进入平衡稳定的工作状态。实际上应用中，该电容对音质影响较大，特别是在一些高档功放中(含集成电路功放),有的电路中如果没有这个电容，甚至完全无法工作。该电容一般取值在104-204 之间，并且一般都要串联一个
7、1-10欧姆的电阻。扬声器是将电能转换成声能的元件，也就是喇叭。它的工作原理是利用电流在磁场中会受到力的作用来完成振动发出声音的。三、功放的安装、焊接与调试1、.元件的安装与焊接(1) 元器件的检测：在安装前应对元件的好坏进行检查，防止已损坏的元件被安装。(2) 根据元器件封装画好装配图。(3) 按装配图正确安装各元器件，装配工艺见附录在印制板上安装元件时,一般应注意如下几点：(1) 元件引脚若有氧化膜，则应除去氧化膜，并进行搪锡处理。(2) 安装时，要确保元件的极性正确，如二极管的正、负板、三极管的 e、b、c极，电解电容的正、负极。(3) 元件外形的标注字(如型号、规格、数值)应放在看得见
8、的一面。(4) 同一种元件的高度应当尽量一致。(5) 安装时，应先安装小元件(如电阻)，然后安装中型元件，最后安装大型元件，这样便于安装操作。(6) 在空间允许时，功率元件的引脚应尽量留得长一些，以便有利于散热。在进行焊接操作时要注意安全，焊接时间，送锡方法，烙铁头处理，用松香的道理和方法，防止虚焊的措施等。2. 功放电路的调试通电前的检查。电路安装完毕后，应先对照电路图按顺序检查一遍，一般地： 检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。 检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象，线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上。 检查调试所用仪器仪表是否正常，清理好测试场地和台面，以便做进
9、一步的调试。（2）静态调试。用万用表逐级测量各级的静态工作点。调节偏置电阻，使各级静态工作点正常。若测量值与计算值相差太远的话，应考虑该级偏置电路有虚焊或元件有错的错误，要检查修正。下面是本例中关键点的静态电位值：A、 接上+6V 电源（S开关处于断开状态）,用电流表接在 S开关两端，电流正常值约为30mA左右。然后接通开关，用电压表测量 Q3、Q4管的发射极中点电压，调节 W2的阻值，使中点电压为3V。B、用测量Q1集电极电压，调节 W1的阻值，使Q1集电极电位在3V左右。（3）动态测试。在输入端输入1kHz的正弦波信号，用示波器观察输出信号波形，信号由小逐渐增大,直至输出波形增大到恰好不失
10、真为止。 观察输出波形有无交越失真，波形正负半周是否对称。 测电压放大倍数，即用交流毫伏表测量输入输出信号电压的有效值。或直接用示波器测量输入、输出的峰峰值。 测量最大不失真功率。方法：采用间接测量的方法，在电路的输出端固定负载RL =8Q ,输入端加单音频正弦信号（仁1000Hz），用示波器观测负载 RL上的波形，调节输入信号的幅度，使输出信号为最大且不出现削顶失真（即只考虑限幅失真）。测得输出幅度 Uomax（有效值），即可求得: 测量电路的转换效率 T1断开电源支路，按电流流向,将 500mA 档电流表串入电源支路，可测得直流稳压电源的输出电流IEmax 。电源输出功率PE=VCC IEmax。最大不失真时的输出效率。测试数据填入表中。 带宽测试。保持输入信号的幅度不变，调节输入信号的频率，升高频率直到输出电压降到0.707UO 时的频率为fH ;降低频率，直到输出电压降到 0.707UO时的频率为fL ,则带宽为fBW = fH fL。动态调试过程中若出现故障，应先排除。