实验五 集成功率放大实验

物理电子工程学院

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集成功率放大器实验

一、实验目的

1. 熟悉OTL互补对称功率放大器的工作原理和基本参数的测试方法。 2. 测量OTL互补对称功率放大器的最大输出功率、效率。

3. 了解自举电路原理及其对改善OTL互补对称功率放大器性能所起的作用。 4. 熟悉集成音频功率放大器的工作原理和使用特点，掌握主要性能指标及测试方法。

二、实验仪器

双踪示波器、低频信号发生器、集成音频功率放大器、电位器、数字万用表、电阻、电容。 三、实验原理

1. 集成音频功率放大器

R C 电源

6 7 接旁路电容 R6 15K T1 R3 15K 8 R6 增益调节 R6 15K R6 1K35 T2 T4 T3 T5 2 R1 50K 输入级 T6 R2 50K 中间级 输出级 T7 T8 T9 1 R6 15同相输入 D1 D2 5 I↓ T10 150K 输出

4 地

图5-1集成音频功率放大器LM386的内部电路

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增益调节 反相输入 同相输入 地 1 2 3 4 5 6 7 8 增益调节 接旁路电容 电源 输出 图5-2 LM386的引脚排列

集成音频功率放大器LM386的内部电路和引脚如图5-1、5-2所示。LM386具有一般集成功放结构特点，其内部电路包括由T1~T6组成的前置放大级、T7组成的推动级、T8~T10等组成的甲乙类准互补功率输出级。它的电压增益为26dB；若在引脚1、8间并联一个电容，电压增益将被提高到40dB；若在引脚1、5间并联一个电阻，则可改变该器件的反馈深度。LM386具有电路简单、工作稳定、适应范围宽、使用灵活等特点。

LM386的实验电路如图5-3所示。

+VCC C1

+ Vi RP 6 1 3 + 8 - 5 2 7 + C3 4 + C2 C4 R RL

图5-3 LM386的实验电路

2. 几项重要指标及其测量方法 （1）最大输出功率Pom

理想情况下，互补对称OTL功放的最大输出功率为

PomIcm2VomVV2CCCC2VCC8RL

2R22L(5-1)

测量方法：给放大器输入1kHz的正弦信号电压，逐渐加大输入电压幅值当用示波器观察到时输出波形为临界削波时，用万用表测出此时的输出电压Vo，则最大输出功率为

PomVo2 (5-2) RL3

（2）直流电源供给的平均功率Pv 在理想的情况下（即Vom1VCC时）， 2

PV4Pom

(5-3)

测量方法：同测量Vo的方法一样，用万用表测出直流电流I，即算出此时的电源供给的功率为

PVPomVCCI (5-4)

（3）效率η

Pom PV(5-5)

（4）最大输出功率时三极管的管耗PT

PTPVPom (5-6)

四、实验内容及步骤

1. 按图5-3接线，令Vi=0（将输入端短路），用示波器观察输出电压Vo有无振荡，如有振荡，改变相应电容的数值，直至振荡消除。

2. 输入1kHz的正弦电压，并逐渐加大输入电压幅值，当用示波器观察到输出电压Vo波形为临界削波时，用万用表测输出电压Vo、输入电压Vi，记下此时的直流电流I和电源电压VCC，算出Pom、PV、PT、η和电压增益Au，并填入表5-1中。

表5-1（RL = 4.7）

10电容 Vi/mV 有 无

五、实验报告要求

34.4 332.0 Vo/V 3.5 3.98 I/mA 4.0 4.0 VCC/V 12.0 12.0 Vo/Vi 101.74 11.99 Pom/W 2.6 3.37 Pv/W 2.648 3.418 PT/W 0.048 0.048 η 98.2% 98.6% 1. 根据实验测量值，计算各种情况下Pom 、PV 及。 2. 整理实验内容，说明Pom及偏离理想值的原因。 六、实验总结

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本实验总体上存在很多问题。首先，在实验操作过程中，出现的一个主要困难是测不出直流电流I，主要表现在万用表示数总是为零。其次，是在根据测得数据按公式

PVVCCI算得的PV为0.048V明显小于Pom ,如果用这个数据0.048V减去Pom就会所得的PT就会小于0，这显然是矛盾的。经过网上查询资料，发现本教材存在公式错误，应将PVVCCI改为PVPomVCCI，这样，算得的结果才合理。至于存在偏离理论值的原因，主要由于实验仪器和测量手段的不精确以及设备电路不稳定造成，这种误差可通过提高仪器精度和测量准确性来进行改进。

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