實驗四 互補對稱功率放大器一、實驗電路圖20-1互補對稱功率放大器二、預(yù)習(xí)要求1、分析圖20-1電路中各三極管工作狀態(tài)及交越失真情況。電路中采用NPN、 PNP兩支晶體管，其特性一致。利用NPN、PNP管輪流導(dǎo)通，交替工作，在負載RL上得到一個完整的被放大的交流信號。靜態(tài)時，電源通過V2向C充電，調(diào)整參數(shù)使得三極管發(fā)射極電位：動態(tài)時，Ui>0，V2導(dǎo)通V3截止，iL=ic2，RL上得到上正下負的電壓。Ui<0，V2截止V3導(dǎo)通，C兩端的電壓為V3、RL提供電源, iL=ic2，RL上得到上負下正的電壓。輸入信號很小時，達不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)一些非線性失真，這個失真稱為交越失真。電路中二極管D1、D2即可消除交越失真。2、電路中若不加輸入信號，V2、V3管的功耗是多少。靜態(tài)時，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此時其功耗為0。3、電阻R4、R5的作用是什么?電阻R4、R5與三極管V1構(gòu)成放大電路，為后級電路提供電壓。4、根據(jù)實驗內(nèi)容自擬實驗步驟及記錄表格。三、實驗儀器及材料1、信號發(fā)生器2、示波器四、 實驗內(nèi)容1、調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5VCC。2、測量最大不失真輸出功率與效率。3、改變電源電壓 (例如由+12V變?yōu)?6V)，測量并比較輸出功率和效率。4、比較放大器在帶5K1和8負載 (揚聲器)時的功耗和效率。電源電壓加12V，負載接入喇叭：首先調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號時，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。實驗結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 219mV 輸出電壓Uo(有效)= 1.2V 電流I=81.2mA 輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.18W PV=VCC*I/2=0.487W 轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 36.96%電源電壓加6V，負載接入喇叭：首先調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號時，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。實驗結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 104mV 輸出電壓Uo(有效)= 488mV電流I=34.2mA 輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.0298W Pv = Vcc·I/2=0.2052W 轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 14.5%電源電壓加12V，負載接入5.1k電阻：首先調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號時，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。實驗結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 179mV 輸出電壓Uo(有效)= 3.28V電流I=7.95mA 輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.00211W Pv = Vcc·I/2=0.0477W 轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 4.4%電源電壓加6V，負載接入5.1k電阻：首先調(diào)整直流工作點，使M點電壓為0.5VCC。然后在輸入端接1KHZ信號時，輸出端接用示波器觀察輸出波形，逐漸增大輸入電壓幅度，直至出現(xiàn)失真為止、記錄此時輸入電壓、輸出電壓幅值、并記錄波形。實驗結(jié)果：輸入電壓Ui(有效) = 87mV 輸出電壓Uo(有效)= 1.42V電流I=3.45mA 輸出功率Po = Uo2/ RL= 0.000395W Pv = Vcc·I/2=0.01035W 轉(zhuǎn)換效率 = Po/ Pv= 3.8% 由以上實驗數(shù)據(jù)可以看出，在Vcc相同條件下，隨著負載增大，功耗相對增大，效率降低。在直流電源合理情況下隨著Vcc減小，效率降低。