甲类功放实验报告
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电装电调实习报告姓名:xxx班别:通信091学号:xxxxxxx实习时间2.29---6.17一:实习内容:15W纯甲类功率放大器电路的装配与调试二:实习所需的设备与器材(1)+、- 17V直流电源(2)万用表(3)函数信号发生器(4)双踪示波器(5)频率计(6)交流毫伏表(7)电路板制作工具及材料三:15W纯甲类功率放大器电原理分析原理图如实验报告所示,通过原理图的分析可以知道其工作原理,由VT1、VT2组成差动放大电路,每管静态电流约为0.5mA。
R3为VT1的集电极负载电阻,VT1与推动级VT4之间为直接耦合。
输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管VT5、VT6组成,而没有采用互补对称推挽电路。
输出管VT6对于负载来说是共发射极电路,而VT5则是射极输出电路,因此是不对称放大。
但实验测试表明,整个放大电路在取消大环负反馈时的开环失真却很小,而且主要是偶次谐波失真。
这个功劳应该归功于推动级电路。
推动电路是本机最具特色的电路,它的作用和效果与传统的RC自举电路相比,有过之而无不及。
VT4为集-射分割式倒相电路,分别由其集电极和发射极输出一对大小相等、方向相反的信号。
VT4对于输出管VT6来说为射极输出电路,电压放大倍数小于1。
从VT4集电极输出的信号通过交流电阻很小的发光二极管VD1,加到输出推动管VT3的基极。
VD1的正向导通压降约为1.9V左右,可看作一个噪声很小的稳压二极管,它使得VT3的发射极电阻R7两端的直流电压UEC基本不变,约比VD1的稳压值小0.7V。
对交流信号而言,R7是与VT3的发射结电阻相并联的。
VT3和VT5组成同极性达林顿式复合管。
因此推挽放大的上臂是由一级共射放大电路和二级射极输出电路构成的,而推挽电路的下臂是则由一级射极输出电路和一级共射放大电路构成,可见是不对称的推挽放大电路。
故在选择放大管时,这几只管子的电流放大系数也不必配对。
这一点在工厂大批量生产时尤为重要,可以大大降低成本。
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,掌握甲类功放的设计、调试方法以及性能测试,加深对甲类功放电路原理的理解,提高电路调试技能。
二、实训内容1. 电路设计:根据甲类功放电路原理,设计电路图,包括功放电路、电源电路、保护电路等。
2. 元件选择:选择合适的元器件,如晶体管、电容、电阻、变压器等,并确定其参数。
3. 电路搭建:根据电路图,搭建甲类功放电路。
4. 调试与测试:对搭建好的电路进行调试,测试其主要性能指标,如静态电流、输出功率、失真度等。
5. 数据分析与总结:对测试结果进行分析,总结调试过程中的问题及解决方案。
三、实训过程1. 电路设计:根据甲类功放电路原理,设计电路图。
本次实训采用双端推挽式甲类功放电路,主要包括输入级、推动级和输出级。
电源电路采用桥式整流、电容滤波电路。
2. 元件选择:选择合适的元器件,如晶体管采用2N3055,电容采用电解电容,电阻采用碳膜电阻,变压器采用环形变压器。
3. 电路搭建:根据电路图,搭建甲类功放电路。
注意焊接质量,确保电路连接正确。
4. 调试与测试:(1)静态电流调整:将R1和R7用可调电阻代换,将R1和R7的可调电阻调至最大阻值。
调整R1(100K)的阻值,万用表在直流50V档位,红表笔接C4正极,黑表笔接地,可以调整输出中点为1/2V供电电压。
(2)散热器温度调整:将万用表在5A位置,红表笔接在直流滤波输出正极,黑表笔接B,调节R7使读数为1.5A-2A,具体视散热器温度来定。
散热器温度高就调小电流,温度低就调大电流,不过最高不应超出2.5A。
(3)输出功率测试:使用示波器、功率计等仪器,测试输出功率。
(4)失真度测试:使用失真度测试仪,测试失真度。
5. 数据分析与总结:(1)根据测试结果,分析静态电流、输出功率、失真度等指标是否符合设计要求。
(2)总结调试过程中的问题及解决方案,如散热器温度过高、失真度过大等。
四、实训结果1. 静态电流:经过调整,静态电流达到设计要求。
20W单端纯甲类功放甲类功放输出级中两个晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。
当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。
甲类功放完全不存在交越失真,即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,因此被称为是声音最理想的放大线路设计。
但这种设计有利有弊,A类功放放最大的缺点是效率低,因为无讯号时仍有满电流流入,电能全部转为高热量。
当讯号电平增加时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量第一个为原先的图,第二个为实际图。
电路原理和设计思路,整机电路可以分为五部分:一、直流稳压电源:1、电源变压器、整流、电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成。
整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
由于脉动的直流电压还含有较大的纹波,再通过滤波电路加以滤除,从而的得到平滑的直流电压,输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作,输出电压的波动幅度一般不超过0.1v。
2滤波选用大容量的电容是必要的它能储存足够的电能来满足音乐短时尖峰信号出现时对电量的要求,使电路不致产生削波失真。
3、这个电路电容的容量按电流的流向依次递减,保证了电源的的滤波效果。
二、输入级:核心电路是由两只BC559组成的差分放大电路,22K对地电阻为三极管的基极提供偏置电阻,如下图所示差分放大与22K的图,画出动态电路图可知22K基本决定了整个功放输入电阻。
8.2K电阻是差分对管的公共发射极电阻,决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流。
差分具有抑制共模输入信号,放大差模输入信号的作用。
在电路对称的条件下,差放具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力,差放公共射极的动态电阻Re(8.2k)对差模信号不起(负反馈)作用.经过输入级放大的电流在流经1K可调电阻时产生的电压信号,直接输送到下一级。
引言概述:功放(PowerAmplifier)是音频设备中的重要组成部分,主要负责放大输入音频信号,并驱动扬声器输出高质量的声音。
对于功放设备的性能和质量进行检验是确保音频系统正常运作的关键步骤。
本文将通过对功放进行多方面的检验和测试,以验证其功能是否正常、性能是否达标,以及降低风险并确保用户所需的音频体验。
正文内容:1.功能测试:1.1.输入信号是否被功放接收并放大;1.2.输出信号是否能够驱动扬声器正常工作;1.3.通道切换:确保功放的多通道能够正常切换。
2.音质评估:2.1.频率响应测试:通过输入特定频率的信号,测量功放的输出能力,并与标准频率响应曲线进行对比;2.2.失真测试:通过输入特定音频信号进行失真分析,评估功放的失真水平;2.3.信噪比测试:测量功放在输出信号中所包含的噪音水平,评估功放的信噪比;2.4.动态范围测试:通过输入不同音量的信号,测量功放的输出范围,评估其动态范围。
3.电源和保护系统测试:3.1.电源测试:测量功放的电源输出稳定性,确保功放能够正常工作;3.2.温度保护测试:测试功放在高温环境下的保护机制是否正常,以防止过热;3.3.短路保护测试:测试功放在扬声器短路情况下是否能够自动保护,防止设备损坏。
4.安全性和合规性测试:4.1.接地测试:检查功放设备是否正确接地,以确保用户的安全;4.2.防电击测试:测试功放设备在正常使用情况下是否有电击风险;4.3.合规性测试:检查功放设备是否符合国家和地区的相关安全标准和法规。
5.耐久性测试:5.1.连续工作测试:将功放设备长时间(至少48小时)连续运行,以评估其在长时间使用情况下的稳定性;5.2.冷热循环测试:将功放设备在不同的温度环境下进行多次冷热循环,以评估其环境适应能力;5.3.震动测试:对功放设备进行震动试验,以确保其构造牢固,能够在运输和使用过程中抵抗外界震动的破坏。
总结:通过对功放进行上述多方面的检验和测试,我们能够全面评估和验证功放设备的性能和质量。
关于动态甲类功放电路的工作原理与调试要点关于动态甲类功放电路的工作原理与调试要点动态甲类功放电路的制作试验,多数电路动态偏置的线性不佳且无法精确控制偏置量,无奈另辟捷径搞创新却获得了成功。
本电路与传统OCL电路区别较大,下面简介其工作原理与调试要点。
一、电路原理及特点MOS场效应管Q1、Q2与Q4、Q5、Q9、Q10、Q11及有关元件构成了共源一共基一再共基输入级。
Q1、Q2将输入电压变换成信号电流,Q4、Q5的设置是为了降低Q1、Q2的功耗。
Q9、Q10、Q11为共基极组态,无电流增益,可看作输入级的一部分,其作用是将信号电流变换方向,该电流经R17、R18转换成电压信号直驱输出管。
此电路简洁,一气呵成,而且所有通道内的双极型晶体管都为电流源驱动,不会产生令烧友担心的奇次谐波。
该电路与传统的电路主要区别有两点:其一是输入级采用超常规的大静态电流,每管达30mA。
带来的好处是对输出管的驱动力强,且动态大、失真小、线性佳,越过了场效应管特性曲线的弯曲部分。
其音色反应与采用较小电流时有较大区别。
笔者试着将Q1、Q2电流降为8mA,原本圆润厚实的音色即变得有些呆硬起来。
其二是动态偏置电路。
传统的OCL电路是将恒压管Q8夹在输出管的两基(栅)极之间,其电位随输出电压上下浮动,而本电路中Q8的电位却是固定的,这有利于提高动态偏置的精确度。
静态时,由Q8等组成的恒压电路给Q6、Q7提供稳定的偏置,调节W2,可改变静态电流值。
动态偏置过程为:输出为负半周时,输出信号经R22、R23分压,通过D8、W2、R21给Q8基极分流,Q8两端电压上升,Q6、Q7电流上升,Q9、Q11电流上升,进而使输出管电流上升。
D8、C12组成的半波整流电路在输出为负半周时,将负电位储存在C12上,为正半周输出提供了与负半周时同样的偏置量,而且C12充电的时间常数要小于其放电的时间常数,其上电压在一段时间内相对稳定。
这样,电路将随输出电压值的高低,自动调节末级管的工作电流,使其工作于甲类状态。
功放甲类方案1. 引言功放(功率放大器)是音频设备中的重要组成部分,它负责将低电平的音频信号放大为能够驱动扬声器输出的高电平信号。
功放的性能直接影响到音频系统的声音质量和音乐表现力,因此在选择和设计功放方案时需要慎重考虑。
本文将介绍功放甲类方案,包括其特点、优势、适用场景以及一些常见的实际应用案例。
2. 功放甲类方案特点功放甲类方案是一种高效率的功放设计方案,它采用了甲类放大器的工作原理。
甲类放大器工作在AB类与甲类的中间状态,可以在一定程度上兼顾功率效率和音质表现。
具体的特点包括: - 高效率:功放甲类方案在输出功率大于50%时,能够保持较高的能量转换效率,降低功耗和热量的产生。
- 低失真:相比于常见的乙类功放方案,功放甲类方案能够提供更纯净和准确的音频输出,减少失真和杂音。
- 宽频响:功放甲类方案具有良好的频率响应特性,能够传递更宽广的音频频率范围。
3. 功放甲类方案的优势功放甲类方案相比于其他方案具有以下优势:3.1 高效能功放甲类方案在高功率输出时能够保持较高的能量转换效率。
这意味着功放甲类方案在需求大功率输出的场景下,相比于其它方案能够更加省电、降低能耗,并减少散热问题。
3.2 低失真甲类放大器在工作时能够提供更纯净和准确的音频信号输出。
相比于乙类或其他类别功放方案,功放甲类方案的音频输出质量更高,失真和杂音更少,能够更好地还原音频信号。
3.3 宽频响功放甲类方案具备较宽广的音频频率响应范围,能够传递更广泛的音频信号。
这使得功放甲类方案适用于多种音乐类型和音频应用场景,无论是低频的重低音还是高频的细节表现,都能够得到良好的效果。
4. 功放甲类方案的应用场景功放甲类方案适用于多种音频应用场景,包括但不限于以下几种:4.1 家庭音响系统功放甲类方案在家庭音响系统中有广泛的应用。
其高能效和低失真的特性能够为用户带来更好的音质享受,支持高保真音频播放和沉浸式家庭影院体验。
4.2 专业音响设备功放甲类方案也在专业音响领域得到应用。
功放甲类方案概述:功放甲类方案是一种用于音频放大的电子设备,可将低电平的音频信号转换为高电平的放大信号。
它广泛应用于音响系统、电视、电影院等领域。
本文将介绍功放甲类方案的工作原理、分类、常见应用以及选择标准。
1. 工作原理:功放甲类方案通过使用晶体管作为放大元件,将输入的音频信号放大到所需的电平。
它的基本原理是将直流的音频信号经过输入电路,经过放大电路放大后输出到负载。
甲类功放是最常见的功放设计,其具有较高的功率输出和较低的失真。
2. 分类:根据输出功率和工作方式的不同,功放甲类方案可以分为多种类型,包括家用功放、车载功放、舞台功放等。
- 家用功放:家用功放通常被用于家庭音响系统,其输出功率较低,常采用立体声输出。
它具有音质好、易于使用和灵活布置的特点。
- 车载功放:车载功放是应用于汽车音响系统中,具有较高的输出功率和抗干扰能力。
它通常采用差分输入和桥接输出电路,以适应汽车电源的特点。
- 舞台功放:舞台功放输出功率较高,并具有较强的抗干扰能力。
它常用于演唱会、舞台剧等大型活动场合。
3. 常见应用:功放甲类方案在音频放大领域中有广泛的应用。
以下是一些常见应用的例子:- 家庭音响系统:功放甲类方案可用于家庭音响系统中,提供清晰、高保真的音质输出。
用户可根据自己的需求选择不同功率和配置的功放甲类方案。
- 电视和影院系统:功放甲类方案也被广泛应用于电视和影院系统中,使得影音效果更加震撼。
它能够提供高质量的音频输出,使观众获得更真实的音效体验。
- 舞台音响系统:舞台音响需要处理大功率的音频信号,并具有较强的抗干扰能力。
功放甲类方案能够满足这些需求,广泛应用于演唱会、舞台剧等大型活动场合。
4. 选择标准:在选择功放甲类方案时,需考虑以下几个因素:- 输出功率:根据使用场景的需求选择合适的功放甲类方案输出功率。
功率越高,放大效果越强,但也会带来更高的成本和功耗。
- 抗干扰能力:对于需要在复杂电磁环境下使用的场合,选择具有良好抗干扰能力的功放甲类方案,以避免外界电磁干扰对音频信号的影响。
模拟功放组装调试报告目录第一章、设计任务及主要技术要求1.1设计任务2.1基本要求第二章、框图分析第三章、电路原理分析3.1电路部分3.2电源部分3.3 布线第四章、安装与调试4.1安装4.2调试第五章、问题分析及实验内容与结果 5.1问题及分析5.2实验内容及结果第六章、实验小结第七章、附录附录1 电路仿真原理图附录2 遇见的名词解释第八章、参考文献一、设计任务及主要技术要求1.1设计任务1).完成电路图的选择、安装和调试2).完成原理图的分析3).得出实验结果并对主要问题进行解决1.2基本要求1).掌握焊接调试的一般方法2).尽可能的提高输出功率和效率3).尽可能的减小失真度二、框图分析三、电路原理分析3.1 电路部分:1)、输入级:核心电路是由两支BC559(由A733代替)组成差分放大电路,起到克服零吧点漂移的作用,22k接地电阻是三极管的偏置电路,它的大小决定了整个电路的输入电阻,相对于主电路而言,主要是为基极提供偏流,以保证发射结正偏,集电结反偏,并起到稳定静态工作点的作用。
8.2k电阻是差分电阻的公共发射极电阻,决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流,可以由下式进行估算(两管值):VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。
经过输入级放大的电流在流经1k可调电阻时产生的电压信号直接输送到下一级。
1uf电容是整个电路的输入电容,其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。
2)、电压放大级:本机使用一只三极管BD139,采用共射放大电路,还采用了自举电路。
自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高.有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。
由100UF 电容和两个1.5K电阻的分压电路组成。
100P的小电容是做频率补偿用的,容量要尽可能的小,如果没有高频自激,可以不用。
本级的静态电流可以由下式进行估算:VCC/(1.5k+1.5k)=6.8MA。
试做最简单的甲类功放在逛论坛的时候无意中发现了这个最简单的甲类耳放电路,你没看错,是“耳放”,但是耳放也是功放,只是功率小点作者是加拿大的Giovanni MilitanoThe schematic for this project is shown below in Figure 2. An IRF610 MOSFET is used in this example, but a wide variety of FET devices can be used in its place. A LM317 voltage regulator is used for the CCS and the draw is set at 250mA.他这里是用317恒流,把317控制端接地就是输出1.25V,他的电阻是5欧,所以250MA恒流,他用在耳机上,所以电流很小就够了我做成功放,管子是用IRF540,恒流的电阻用两个4欧并联,这样大概有六百多毫安的电流。
输出电容用黑金刚1000U 0.22U的WIMA和nichicon1.2U无极电容并联我的电源用的是12V的,这个电路是源极输出电路,所以要加前级才行,不然声音很小啊外国人也用便宜的洞洞板啊这是我搭的简易的实验电路,试下效果这是没带载的时候,7.3Vp-p的信号进来都不会削波由于620MA的电流根本不能大功率输出,但是考虑到散热要很大就没办法了大负载下,下臂会削波,如下图这里是4欧纯电阻负载,信号输入的直流电位调到8V,但是还是削波啊,电流不够啊,木有办法啊场管的源极输出直流电位5V,在620MA电流下,Vgs为3.3V左右5-2.23 = 2.77,也就是说电流大概是2.77/4 = 690MA左右,电阻有偏差导致的电流偏差我把输入的直流电位调到10V,最大不失真信号为5Vp-p最理想的状态了,如理论和计算有错误,请拿砖头拍我吧,告诉我怎么改正就好了下面是听感对比,这是TA2024数字功放这个甲类功放用耳放放大,喇叭是3寸的丹麦威发喇叭,很有历史了,但是声音很不错解码是PCM2706 一个不知道什么芯片,号称24位输出,效果的确好这两个功放反复试听,数字功放还是不如这个简单的甲类功放,人声方面和柔和度还是甲类好,但是高音貌似没数字功放好。
寒假功放实验报告题目:甲类功率放大器Title:Design of Practical OCL Power Amplifier学校:西北师范大学学院:物理与电子工程学院成员:马云苏龙王阿雷王瀚渲姓名:马云一、前言..........................................................二、总体方案设计.................................................2.1总体方案论证.....................................................2.2单元模块方案论证与比较:.......................................2.2.1自制稳压电源:...............................................2.2.2输入级电路:.................................................2.2.3电压放大级电路:.............................................2.2.4功率放大级电路:.............................................三、单元模块设计: ................................................3.1各单元模块功能介绍及电路设计:.................................3.1.1自制稳压电源:...............................................3.1.2输入级电路:.................................................3.1.3电压放大级电路:.............................................3.1.4 功率放大级电路:............................................四、系统调试中的问题及解决方法:.................................五、系统功能、指标参数: ..........................................5.1实测指标对比,见表1:..........................................5.2测试结果分析:................................................. 设计总结 ............................................................前言功率放大器在家电、数码产品中的应用越来越广泛,与我们日常生活有着密切关系。
功率放大器实验报告一、实验时间:2014.12.02二、实验地点:实验楼9楼902三、实验目的设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8 。
要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标:(1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真;(2)电路输出功率大于8W;(3)输入阻抗:≥10kΩ;(4)放大倍数:≥40dB;(5)所设计的电路具有一定的抗干扰能力;(6)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。
发挥部分:(1)增加电路输出短路保护功能;(2)尽量提高放大器效率;(3)尽量降低放大器电源电压;(4)采用交流220V,50Hz电源供电。
四、实验仪器Multisim仿真软件、altium designer 10、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、MP3、喇叭、电路板,电阻、电容、二极管等元器件若干等等。
五、实验步骤1.实验设计2.实物展示六、实验心得与体会此次设计是我们提高专业能力的重要一步。
从最初的选题到制作直到完成实验报告。
其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改电路图,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
通过这次实践,我了解了音频功率放大器用途及工作原理,熟悉了音频功率放大器的设计步骤,锻炼了设计实践能力,培养了自己独立设计能力。
此次设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。
此次设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。
比如缺乏综合应用专业知识的能力,对材料的不了解等等。
最后虽是很匆忙,但还是完成了实验,做出了作品,经过调试,也是部分符合要求。
最后,感谢老师的悉心指导和同学们的帮助。
甲类功放工作原理
甲类功放(Class A power amplification)是一种常见的音频功
放工作原理。
其工作原理如下:
1. 输入信号:音频信号通过输入端口进入功放器。
2. 输入级(input stage):输入信号经过输入级,被放大到适
当的幅度,以达到后续级对信号进行处理的要求。
3. 放大级(amplification stage):经过输入级处理后的信号进
入放大级,经过进一步放大,增大信号的幅度。
4. 输出级(output stage):放大的信号经过输出级,被驱动输
出以供给负载(如扬声器)。
5. 反馈回路(feedback loop):为了提高放大器的性能和稳定性,往往在放大级和输出级之间加入一个反馈回路,使得放大器的增益稳定并控制失真。
6. 电源:功放器通常需要一个适当的电源供待放大的电信号使用。
7. 散热:由于功放器在工作过程中会产生大量的热量,因此需要进行散热处理,以保证功放器的正常工作和长寿命。
总体来说,甲类功放的工作原理是通过不间断的将电信号放大,以输出更大幅度的信号,实现音频放大的目的。
一、实验目的1. 了解功放(功率放大器)的基本原理和组成。
2. 学习功放电路的设计方法。
3. 通过实验验证功放电路的性能。
二、实验原理功率放大器是一种将输入信号放大到一定功率水平的电路。
其主要功能是将低功率信号放大到足以驱动扬声器等负载的功率。
功放电路通常由输入级、中间级和输出级组成。
1. 输入级:主要起到信号放大和匹配作用,使输入信号能够适应中间级的放大需求。
2. 中间级:对输入信号进行放大,提高信号功率。
3. 输出级:将中间级放大的信号进一步放大,并驱动负载。
本实验采用双电源供电,使用运放作为功放电路的核心元件。
三、实验仪器与设备1. 实验平台:数字信号发生器、示波器、信号源、功放电路板、负载电阻等。
2. 测试仪器:万用表、示波器、频率计等。
四、实验步骤1. 搭建功放电路:按照实验要求搭建功放电路,包括输入级、中间级和输出级。
2. 测试输入级:使用数字信号发生器产生输入信号,通过示波器观察输入级放大后的信号波形和幅度。
3. 测试中间级:在输入级的基础上,测试中间级的放大效果,观察输出波形和幅度。
4. 测试输出级:在中间级的基础上,测试输出级的放大效果,观察输出波形和幅度。
5. 测试负载:将功放电路的输出端连接到负载电阻,测试负载电阻上的电压和电流,验证功放电路的驱动能力。
五、实验结果与分析1. 输入级测试结果:输入信号经过输入级放大后,波形基本保持不变,幅度提高约10倍。
2. 中间级测试结果:输入信号经过中间级放大后,波形保持不变,幅度提高约100倍。
3. 输出级测试结果:输入信号经过输出级放大后,波形保持不变,幅度提高约1000倍。
4. 负载测试结果:功放电路输出端连接负载电阻后,负载电阻上的电压和电流分别为10V和1A,验证了功放电路的驱动能力。
六、实验结论1. 功放电路能够有效地放大输入信号,满足驱动负载的需求。
2. 运放作为功放电路的核心元件,具有良好的放大性能和稳定性。
3. 本实验成功验证了功放电路的设计方法和性能。
功率放大器实验报告
一.实验目的:1.熟悉各类功率放大器的原理;
2.熟悉Multisim软件的使用。
二、实验要求:从甲类、乙类、甲乙类、丙类放大器中任选一种,设计其原理图及参数。
三、实验内容:
1.实验原理图:
由上图可知,积极电阻R1=70k欧,电容C1=200mF,输入端的变压器为100:1,输出端的变压器为10:1。
负载R3=1k欧。
2.实验结果:
由上图可得,波形无失真输出,且符合甲类放大器的要求,在一个周期内导通。
放大器的放大倍数约为55倍。
四.实验分析:1.Vcc不仅保证晶体管工作在放大区,而且也是提供能量的能源。
总功率即为Vcc*ICQ。
2.输入信号功率仅仅是为了实现控制而消耗在输入回路中,它不会对输出信号功率有所贡献,且其值一般很小。
3.通过本次试验,我对功放的了解更深了,同时对Multisim 的使用更加熟练了。
功放实验报告功放实验报告引言:功放(Power Amplifier)是一种将低功率信号放大至高功率输出的电子设备,广泛应用于音频、无线通信和工业领域。
本实验旨在通过对功放的实验研究,了解其工作原理和性能特点。
一、实验目的通过构建和测试一个简单的功放电路,达到以下目的:1. 了解功放的基本工作原理;2. 掌握功放电路的设计和调试方法;3. 测试和分析功放电路的性能和指标。
二、实验原理功放电路一般由输入级、放大级和输出级组成。
输入级负责将输入信号转换为电流信号,放大级负责将电流信号放大,输出级负责将放大后的信号转换为电压信号输出。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备,包括电源、电阻、电容、晶体管等;2. 按照电路图搭建功放电路,注意连接的正确性和稳定性;3. 接通电源,调节电源电压和电流,确保电路正常工作;4. 输入合适的信号源,观察输出信号的变化和波形;5. 测量和记录功放电路的电压增益、输入阻抗、输出阻抗等指标;6. 对比不同电阻、电容参数对功放电路性能的影响,进行分析和总结。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察,得到了以下结果:1. 输出信号的幅度随着输入信号的增大而增大,符合功放的放大特性;2. 输入阻抗较大时,功放电路对外部信号的影响较小,稳定性较好;3. 输出阻抗较小时,功放电路对负载的驱动能力较强,输出信号失真较小。
五、实验总结通过本次功放实验,我对功放的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
通过实际搭建和测试功放电路,我掌握了功放电路的设计和调试方法,学会了测量和分析功放电路的性能指标。
此外,我还意识到了电阻、电容等元器件对功放电路性能的影响,为今后的功放设计提供了一定的指导。
六、实验改进与展望本次实验中,由于时间和条件限制,我们只搭建了一个简单的功放电路,未能涉及到更复杂和高性能的功放电路。
未来,我希望能够进一步研究和实践功放电路的设计和优化,探索更多的应用场景和改进方法。
结语:通过本次功放实验,我对功放的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
实验报告实验名称功率放大器课程名称电子电路计算机辅助设计院系部:电气与电子工程学院专业班级:电子1301学生姓名:韩辉学号: 1131230106同组人:实验台号:指导教师:高雪莲成绩:实验日期:华北电力大学实验一、共射甲类功率放大器共射甲类功率放大电路的电路图如图10.1.1所示:图10.1.1 共射甲类功率放大电路的电路图方法一:手工计算CC BEQCQ BQ BV V I I R ββ-==由Q2N3904模型可知,90β=,所以:220.79095.85mA 20000CC BEQCQ BQ BV V I I R ββ--===⨯≈方法二:bias point 法对共射甲类功率放大电路采用bias point 分析所得结果如图10.1.2所示:图10.1.2 共射甲类功率放大电路bias point 分析结果由上图可得:48.44mA CQ I =故有:2248.44m 1.065W I CC CQ P V I =⨯=⨯=若要求得电路的输出功率,则需知道RC I 或RC V 的值,采用瞬态分析得到的结果如图10.1.3和图10.1.4所示:图10.1.3 电流的瞬态分析结果由图10.1.3可得:RC I =43.660mA 。
图10.1.4电压的瞬态分析结果由图10.1.4可得:RC V =4.8398V 。
故输出功率的计算过程为:22220.0486601000.236W 4.83980.234W100O RC C RC O C P I R V P R =⨯=⨯≈==≈取0.235W O P =,则效率为0.235100%22.1%1.065O I P P η==⨯≈ 直接在bias point 的结果中也可以读取功率的值,该结果如图10.1.5所示:图10.1.5 bias point 表示功率的结果由上图可得:输出功率w(Rc)=234.7mW ,输入功率w(Vcc)=1.089W 。
一、实训目的1. 了解甲类功放的工作原理和电路结构。
2. 掌握甲类功放的设计方法和调试技巧。
3. 提高电路设计与制作能力,培养动手实践能力。
二、实训内容1. 甲类功放电路原理分析2. 甲类功放电路设计与制作3. 甲类功放电路调试与测试三、实训过程1. 甲类功放电路原理分析甲类功放是一种输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态的功放。
其特点是晶体管在任何信号输入下都保持导通状态,使输出电流始终等于输入信号的交流分量,从而实现低失真放大。
甲类功放具有以下优点:(1)失真小,音质好;(2)线性范围宽,适应性强;(3)频率响应好,频带宽。
2. 甲类功放电路设计与制作(1)电路设计:根据实际需求,选择合适的功率放大管、电源、变压器等元件。
本次实训采用以下元件:功率放大管:2N3055电源:400W双32V环形变压器输入级:BC559输出级:2N3055其他元件:电阻、电容、二极管等。
(2)电路制作:按照电路原理图,焊接元件,注意元件焊接顺序、焊接质量,确保电路连接正确。
3. 甲类功放电路调试与测试(1)调试:在电路通电前,检查电路连接是否正确,确认无误后通电。
调整输入级和输出级的偏置电阻,使晶体管工作在最佳状态。
调整过程中,注意观察晶体管的工作状态,确保晶体管不出现过热、损坏等情况。
(2)测试:使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试,包括输入阻抗、输出阻抗、频率响应、信噪比等参数。
测试过程中,注意观察波形、电压、电流等数据,分析电路性能。
四、实训结果与分析1. 输入阻抗:本次实训的甲类功放输入阻抗约为几十千欧,满足实际应用需求。
2. 输出阻抗:输出阻抗约为几欧,能够有效驱动低阻抗音箱。
3. 频率响应:频率响应范围为20Hz~20kHz,满足音频信号传输需求。
4. 信噪比:信噪比约为60dB,满足音频信号传输需求。
5. 失真度:失真度小于0.1%,满足低失真放大需求。
本次实训制作的甲类功放性能稳定,音质良好,达到了预期效果。
模拟功放组装调试报告目录第一章、设计任务及主要技术要求1.1设计任务2.1基本要求第二章、框图分析第三章、电路原理分析3.1电路部分3.2电源部分3.3 布线第四章、安装与调试4.1安装4.2调试第五章、问题分析及实验内容与结果 5.1问题及分析5.2实验内容及结果第六章、实验小结第七章、附录附录1 电路仿真原理图附录2 遇见的名词解释第八章、参考文献一、设计任务及主要技术要求1.1设计任务1).完成电路图的选择、安装和调试2).完成原理图的分析3).得出实验结果并对主要问题进行解决1.2基本要求1).掌握焊接调试的一般方法2).尽可能的提高输出功率和效率3).尽可能的减小失真度二、框图分析三、电路原理分析3.1 电路部分:1)、输入级:核心电路是由两支BC559(由A733代替)组成差分放大电路,起到克服零吧点漂移的作用,22k接地电阻是三极管的偏置电路,它的大小决定了整个电路的输入电阻,相对于主电路而言,主要是为基极提供偏流,以保证发射结正偏,集电结反偏,并起到稳定静态工作点的作用。
8.2k电阻是差分电阻的公共发射极电阻,决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流,可以由下式进行估算(两管值):VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。
经过输入级放大的电流在流经1k可调电阻时产生的电压信号直接输送到下一级。
1uf电容是整个电路的输入电容,其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。
2)、电压放大级:本机使用一只三极管BD139,采用共射放大电路,还采用了自举电路。
自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高.有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。
由100UF 电容和两个1.5K电阻的分压电路组成。
100P的小电容是做频率补偿用的,容量要尽可能的小,如果没有高频自激,可以不用。
本级的静态电流可以由下式进行估算:VCC/(1.5k+1.5k)=6.8MA。
3)、输出级:在原理图的上部的两只MJE2955(由B834代替)和周边的元件组成了单端纯甲类放大电路,下半部分以两只MJE2955为核心组成了大电流恒流源电路。
其恒流电流值就是输出级的静态电流。
可以根据下式估算:0.65/0.47*3=0.46A(把0.25Ω的电阻换成三只0.47Ω的电阻)。
4)、扬声器阻抗补偿电路:因为扬声器是感性负载,为了使放大器的负载接近纯电阻,在功放的输出端对地一般都有电阻和电容串联的补偿电路,其电阻的阻值和扬声器的标称阻抗相当。
5)、正是由于电路简洁,所以音质几乎就是由原器件的特性所决定的。
由于电路的发热量较高,要求元件的可靠性一定要高,电阻一律选用1/2W的金属膜电阻,所用电容由于用量较少,一定要选用精品。
只要原器件的质量和焊接技术能够保证,整机的调试十分简单,通电前先把1K的可调电阻置于中间位置,在通电以后,调整该电阻使输出端对地电位尽量接近0V 即可,其余都由电路和原器件保证。
3.2 电源部分:首先我们通过变压器把220v交流电转变成15v的交流电,然后通过整流把交流电压变成单方向的脉动电压,再用滤波电容尽可能的去除脉动电压的交流成分。
在设计电源的过程中,有几点值得参考:1)整流时应该采用桥式整流。
(桥式整流整流效率高,稳定性好。
)2)滤波采用大容量的电解电容是必要的,它能够储存足够的电能来满足在音乐短时尖峰信号出现时对电量的要求,使电路不致产生削波失真。
3)为防止大容量滤波电容存有一定感抗而妨碍某些高频成分的滤波,可在滤波电容旁边并联一些容量递减的电解电容,并在最后并联一个高频小电容,进一步改善滤波的效果。
3.3 布线:在布线时,如果布线设计不合理或组合安装不当,即使采用了优质的元器件,同样会产生严重的噪声,使音质变劣。
功放电路的噪声可以分为两大类:一是放大电路自身的内部噪声,通常只能选择低噪声的元器件加以克服;二是与放大电路本身无关,从外部混入的噪声,这种噪声与布线有密切的关系。
在布线时,以下几点原则可供参考:①布线时,输入端与输出端的元器件应该尽量远离。
②输入端与输出端的信号线不能靠近,更不可平行,否则可能会引起电路工作不稳定甚至自激。
③多级电路应该按信号流程逐级排列,不能相互交叉,以免引起有害耦合和相互干扰。
④电感元件注意它们之间的互感作用。
⑤地线不能形成闭合回路,以免因地线环流产生噪声干扰。
⑥在高频电路中,要采用大面积包围式地线方式,这样能有效防止电路自激,提高高频电路的稳定性。
⑦在布线时线宽度和线间距应该尽量大些,以保证电气要求和足够的机械强度。
一般的电子制作里,可使线宽和线间距分别大于1mm。
⑧外壳不绝缘的元件之间应该有适当的距离,不可靠的太近,以免相碰造成短路。
⑨开关、电位器、可变电容和插座等器件应当放在外围,以方便调节。
⑩在布线时,可以说接地方式的正确与否对噪声的影响最大。
与电力供应系统不同,这里的接地并非指安全接地,这里的“地”也非真正意义上的地,而是音响电路中的公共零电势参考点。
这里的接地即是将与公共参考点等电位的点或面用导线连接起来,这称作工作接地。
接地是抑制噪声和干扰的重要手段,不合理的接地会引起严重的交流噪声或使放大器出现自激震荡。
常用的接地方式有两种:逐级串联一点接地法与并联一点接地法。
两者都有各自的优缺点。
下图1所示为逐级串联一点接地法。
各放大电路按先后次序把接地点汇集在一条地线干路上,然后一端接地。
这种方式特别适合于印刷电路板,此时每块线板上均应有输入和输出的地线点。
由于铜模也存在电阻,当有“地电流”流过时就会产生电压降,很容易干扰邻近的电路级。
这个电阻越大,干扰越严重。
因此我们在设计印刷电路板时,应该把地线的铜模尽量设计宽阔,已尽可能的降低地线电阻。
同时,整个线路的最终接地以输出端接地为好,有利于抑制放大器的自激。
下图2所示为并联一点接地法。
各电路的地电位只与本电路的地电流和地线电阻有关。
这对避免地电流耦合、减少干扰是有利的。
但这种接地方式会造成接地线过多,并且由于地线引线长,使分布电感大,对高端的瞬态响应会有所影响。
四、安装与调试4.1安装音响放大器是一个小型电路系统,安装前要对整机线路进行合理布局,一般按照电路的顺序一级一级的布线,功放级应远离输入级,每一级的地线应尽量接在一起,连接尽可能短,否则很容易产生自激。
1).准备好元器件2).安装时尽量把各个部分的元器件,插在同一区域。
3).把原件插上去(按由低到高的顺序,一般先焊接电阻,因为电阻是较低的元件,然后在焊接其它比电阻高一点的元件,以此类推。
)4).焊接时注意三极管的极性及时PNP管还是NPN管。
5).焊接时动作干净利索,以免烧毁元件。
4.1调试1).检查电路是否焊接正确。
2).确认电路正确后,先接上电源。
3).调节1K变位器,是中点电压接近零。
4).测量各重要节点的静态工作点参数。
5).通过示波器观察电路的输出波形,五、问题分析及实验内容与结果5.1问题及分析A、问题详述1、变压器发热问题:焊接完成后,插电调试过程中,变压器迅速发烫,且扬声器只有滴滴的响声。
2、接负载后电源输出电压变低的问题:没接负载时,电源输出电压约为44.8v,接上负载后输出电压降到约为37.5v3、接通电源,输入信号后,扬声器有噪声。
4、B、问题分析及解决方法及结果1、在调试的过程中,发现对管的静态发射极电流较大,许多元件发热,扬声器只有滴滴的响声,后来偶然在对管的公共发射极电阻旁边并联了一个220Ω的电阻,扬声器意外发声。
但是静态工作点电流更大,变压器发热更厉害,过了一会儿大约五分钟就烧坏了,在对电路和元器件进行检查的过程中,发现上部功放管的第一只已经损坏,be间没有电阻,被击穿了,换上一直好的三极管后,电路正常,发出扬声器发出声音。
在这个调试过程中,首先没在公共发射极电阻旁边并联了一个220Ω的电阻之前,变压器和部分元件发热,有可能一开始功放管就已经损坏,be间击穿,导致发射极电流增大,整个电路的电流也随之增大,超出变压器供电容量,形成过载,造成变压器发热。
当并联上220Ω的电阻的电阻后,电流会更大,负载会更加大,变压器也就烧坏了。
2、在电容滤波电路中,负载直流电压随电流增加(R L减小)而减小。
V L随I L的变化关系称为输出特性或外特性,如右图所示。
当R L=∞时,即空载时C值一定,τd=∞有V LO= V2≈1.4V2当C=0,即无电容时V L0=0.9V2在整流电路的内阻不太大和放电时间常数满足关系式:τd=R L C≥(3~5)T/2时,电容滤波电路的负载电压VL与V2的关系约为V L=(1.1~1.2)V2所以通过以上分析,不难得出,在没有接入负载时直流输出电压保持在一个稳定的状态,接入负载后,滤波电容处在反复充放电过程中。
负载便得到了一个锯齿波的电压V L=V C,由于充放电的时间过短,所以负载电压近似于不变。
3、首先应该是功率管中点电压偏离过大产生的噪音,在调试时把中点电压调成接近0,噪声明显减小,但还是有,应该是电路主板中的元器件,由于温度升高而性能变差。
C、实验内容及及结果:1、在理论计算中,输入级的静态工作电流IC= VCC/8.2K=20/8.2=2.4mA,在实际测量中IC≈2.7mA。
在电压放大级中静态工作点电流IC= VCC/(1.5k+1.5k)=6.8mA。
在实际测量中IC≈7.0mA。
在输出级中的恒流源中的电流值,即输出级静态工作点电流0.65/0.47*3=0.46A (把0.25Ω的电阻换成三只0.47Ω的电阻),在实际测量中IC≈530mA。
2、输入信号电压为0.07V时,输出电压约为1.43V,所以放大增益AV=1.23/0.07=20.42 在仿真过程中电压增益约为AV=24.3、在测量过程中,接负载后直流电源输出电压约为VO=37.5v(正负两端),电流约为0.54A,所以电路的功率P1=37.5*0.54=20.25W,在输出端,在示波器上显示出最大不失真输出电压的峰峰值VP-P≈8.4V,所以,输出的最大功率P OM=(8.4/)2/10=3.5W,所以该电路的最大输出效率约为η=3.5/20.25×100%=17.4%4、静态工作点的测量①、对管 VT1: VC=-20.0V VB=0.66V VE=1.34VVT2: VC=-20.6V VB=0.68V VE=1.34V②、B139 VT1: VC=-20.8V VB=-8.31V VE=0VVT1: VC=-6.75V VB=-20V VE=-20.7VVT1: VC=-0.1V VB=-18.30V VE=-20.6V③、BC549(C945代替): VC=-20.6V VB=20.5V VE=-20.6V④、功放管:VC=0V VB=19.7V VE=20.5VVC=0V VB=19.7V VE=20.5VVC=-20.5V VB=-0.8V VE=0VVC=-20.5V VB=-0.8V VE=0V5、输入波形输出波形饱和失真波形合影六、实验小结通过这次制作与调试,我对以前所学的电路和模电知识有了更深层次的理解与巩固。