推挽功率放大电路的课堂演示实验

OTL功率放大电路实验报告课程名称：电子技术应用设计（1）主讲教师：第5 组姓名：学号：专业：一实验目的：焊接一个可以供音箱使用的音频功率放大电路，同事了解音频功率放大电路的基本结构和工作原理，进一步加深对模电中所学知识的掌握，并通过对单元电路的分析，了解电路系统设计的组合方法。

二实验电路原理分析实验电路元器件清单该电路采用互补对称结构减小了交越失真，并且采用差分输入方式抑制了共模信号的输入，提高了输入信号的质量。

电路分为差分输入级、中间放大级、互补输出级。

电路中C1部分采用了电容耦合,这样前级的输入信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端了.差分输入级由Q1、Q8、R3、R13及R4组成,R3和R13分别是Q8和Q1的偏置电阻,R4的作用是抑制零漂, R2为基极提供了有效地偏置, Q3的作用是激励放大,对前级输出的信号进行再次的放大,提高增益.两个二极管为Q9和Q4提供了较稳定的电压,适量管在静态时微导通,有效地消除了交越失真; R11是Q4的偏执电阻,给Q4提供一个导通的条件,R7和R9的作用是减小了对Q6和Q7的穿透电流增加了Q6和Q7的击穿电压, 同时Q4、Q6、Q7和Q9组成了准互补放大形式, R10和C4是为模匹配而加的,做为输出级驱动的扬声器,它本身是由线圈组成的,具有感性成分,而电容又具有容性成分,这样就可以达到最大输出的模匹配,是放大达到了最大.做为R2和C5它们构成了交流电压负反馈.能有效的减小非线性失真.电容C3和C5为防止自激而加的补偿电容。

三焊接首先尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。

易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。

某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。

带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。

最好加线间地线，以免发生反馈藕合。

功率放大电路实验报告功率放大电路实验报告引言：功率放大电路是电子工程中常见的一种电路，它的作用是将输入信号的功率放大到更高的水平，以便驱动负载。

本实验旨在通过搭建一个简单的功率放大电路，探索其工作原理和性能特点。

实验装置：1. 功率放大器芯片：我们选择了一款常用的功率放大器芯片，具有高增益和低失真的特点。

2. 电源：为了保证电路的正常工作，我们使用了一个稳定的直流电源。

3. 输入信号发生器：为了提供输入信号，我们使用了一个可调频率和幅度的信号发生器。

4. 负载：为了测试功率放大电路的输出能力，我们选择了一个合适的负载。

实验步骤：1. 搭建电路：根据电路原理图，我们将功率放大器芯片、电源、输入信号发生器和负载依次连接起来。

2. 设置参数：根据实验要求，我们将电源电压、输入信号频率和幅度进行调整，以便观察电路的工作情况。

3. 测试输出：通过连接示波器，我们可以实时监测功率放大电路的输出信号，并记录相关数据。

4. 分析结果：根据实验数据，我们可以计算功率放大电路的增益、频率响应和失真程度等指标，并进行分析和比较。

实验结果：根据实验数据和分析，我们得出以下结论：1. 增益特性：功率放大电路在一定范围内具有较高的增益，输入信号经过放大后，输出信号的幅度明显增加。

2. 频率响应：功率放大电路对不同频率的输入信号具有不同的放大效果，一般在特定频率范围内工作最佳。

3. 失真特性：由于电路本身的非线性特点，功率放大电路在放大过程中会引入一定的失真，主要表现为谐波失真和交叉失真。

4. 输出能力：功率放大电路可以驱动较大的负载，输出功率与负载阻抗之间存在一定的关系。

讨论与改进：在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间：1. 温度效应：功率放大电路在工作过程中会产生一定的热量，温度的变化可能会影响电路的性能稳定性，需要进一步研究和改进。

2. 失真抑制：为了减少失真的影响，可以采用一些补偿电路或反馈控制技术，提高功率放大电路的线性度和稳定性。

用6C19电子管制作的AB类推挽功率放大器一、电路特点 采用6N11做电压放大和P—K分割倒相，6N6推动。

6C19功率输出，电路见下图。

6C19功率管采用自给偏压，静态电流55mA左右，可通过调整R13的阻值调整阴极电压，从而调整其偏压值和工作点。

R13可用多只电阻并联使用。

总瓦数大一些好。

一般认为，P—K分割倒相电路无须调整。

在电子管的屏极和阴极接人阻值相同的电阻，因为它们是串联关系。

串联电路电流处处相等。

就会得到幅度相等而相位相反的两组电压。

其实不然，实际上在分割倒相电路中，由于负载是输出变压器。

不是纯电阻，它的阻抗是随频率变化的。

输出阻抗的不同导致不同频率时两路输出不平衡，造成阴极输出端的信号电压总是高于屏极输出端的信号电压，这是P—K分割倒相电路的特点同时也是它的弱点。

因此屏极电阻R4的值应该比阴极电阻R5的值大一些，并且应该在调整中确定其阻值。

具体方法是在输入端输入3kHz-5kHz正弦波信号。

测最两路输出电压，通过调整R4和R5的阻值，使输出电压基本相等即可。

二、输出变压器 6C19内阻低，输出变压器绕制相对简单。

用片厚0.35mm，舌宽32mm.叠厚45mm的EI型高硅片铁芯。

初级用φ0.27mm漆包线绕1100匝+1100匝（800FZ），次级用φ0.80mm漆包线绕105匝（8Ω）。

初、次级采用3夹2结构，初级1100匝+1100匝。

次级35匝+35匝+35匝，初级夹在次级之间，硅钢片交叉插，见图。

三、电源变压器 电源变压器采用成本较低、片厚0.5mm的电脑USP电源拆机铁芯。

舌宽40mm,叠厚60mm，初级220V用φ0.80mm漆包线绕550匝，次级高压180V用φ0.5mm漆包线绕450匝，6N11、6N6灯丝绕组用φ1.62mm漆包线绕16匝。

6C19灯丝绕组用φ1.50mm漆包线绕16匝。

初次级之间用厚0.2mm 铜皮做静电屏蔽。

四、整流滤波电路 整流采用摩托罗拉快恢复二极管。

还搞不懂推挽放大电路？看这一文，工作原理电路图讲解，秒懂一、推挽放大电路推挽晶体管电路是一种电子电路，使用以特定方式连接的有源器件，可以在需要时交替提供电路并从连接的负载吸收电流，用于向负载提供大功率，也被称为推挽放大器。

推挽放大器由2个晶体管组成，其中一个是NPN型，另外一个PNP型。

一个晶体管在正半周期推动输出，另一个在负半周期拉动输出，因此被称为推挽放大器。

推挽放大器电路的主要优点是当没有信号时，输出晶体管没有功耗。

推挽放大电路有多种类型，但通常将B类放大器视为推挽放大器。

推挽放大电路二、A类放大器A类配置是最常见的功率放大器配置，仅由一个设置为始终保持导通状态的开关晶体管组成，产生最小的失真和最大幅度的输出信号。

A类放大器的效率很低，接近30%。

即使没有连接输入信号，A 类放大器的级也允许相同数量的负载电流流过它，因此输出晶体管需要大散热器。

A类放大器的电路图如下：A类放大器三、B类放大器B类放大器是实际的推挽放大器。

B 类放大器的效率高于A 类放大器，因为它由两个晶体管 NPN 和 PNP 组成。

B 类放大器电路以这样一种方式偏置，即每个晶体管将在输入波形的一个半周期内工作。

因此，这类放大电路的导通角为180度。

一个晶体管在正半周期推动输出，而另一个在负半周期拉动输出，这就是它被称为推挽放大器的原因。

B类放大器的电路图如下：B类放大器交叉失真B 类通常会受到称为交叉失真的影响，其中信号在 0V 时失真。

我们知道，晶体管需要在其基极 - 发射极结处提供 0.7v 的电压才能将其打开。

因此，当交流输入电压施加到推挽放大器时，它从0 开始增加，直到达到0.7v，晶体管保持关断状态，我们没有得到任何输出。

PNP 晶体管在交流波的负半周也会发生同样的事情，这被称为死区。

为了克服这个问题，二极管用于偏置，然后放大器被称为 AB 类放大器。

四、AB类放大器交叉失真缺陷可以通过使用两个在晶体管位置导通的二极管来校正。

OTL功率放⼤器（仿真）实验湖南⼯学院教案⽤纸P1实验五功率放⼤电路（仿真）⼀、实验⽬的1、进⼀步理解OTL功率放⼤器的⼯作原理；2、学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试⽅法。

⼆、实验设备与器材电脑⼀台（EWB仿真软件）三、实验原理图5.1 所⽰电路为OTL低频功率放⼤器，其中由T1组成推动级（也称前置放⼤级），T2、T3是⼀对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL电路。

T1管⼯作于甲类状态，它的集电极电流I c1由电位器R W1进⾏调节，I c1的⼀部分电流经过电位器R W2及⼆极管D给T2、T3提供偏压。

调节R W2可以为T2、T3提供合适的静态⼯作电流从⽽使两管⼯作在甲⼄类状态，以克服交越失真。

静态时，要求输出端中点A的点位U A=1/2V CC，可以通过R W1来调节。

⼜由于R W1的⼀端接在A点，因此在电路中引⼊了交、直流电压并联负反馈。

⼀⽅⾯能够稳定放⼤器的静态⼯作点，同时也改善了⾮线性失真。

图5.1 OTL功率放⼤器实验电路1（静态⼯作点调试）当的输⼊正弦信号时，经T1反相放⼤后同时作⽤于T2、T3的基极，ui的负半周是T2管导通（T3管截⽌），有电流通过负载R L，同时向电容C0充电；在ui的正半周，T3导通（T2截⽌），则已充好电的电容器C0起着电源的作⽤，通过负载R L放电，这样在R L上就得到完整的正弦波。

P2湖南⼯学院教案⽤纸P3六、预习要求1、熟悉有关OTL ⼯作原理部分内容；2、交越失真产⽣的原因是什么？怎样克服交越失真？3、电路中电位器RW2开路或短路，对电路⼯作有何影响？4、EWB 仿真实验中，如何调节电位器的阻值？5、EWB 仿真实验中，⽰波器应怎样操作？图5.2 OTL 功率放⼤器实验电路2（动态性能测试）。

推挽式变换器電路解說1、电路拓扑图2、电路原理其变压器T1起隔离和传递能量的作用。

在开关管Q1开通时，变压器T1的Np1绕组工作并耦合到付边Ns1绕组，开关管Q关断时Np向Ns释放能量；反之亦然。

在输出端由续流电感器Lo和D1、D2付边整流电路。

开关管两端应加一RC组成的开关管关断时所产生的尖峰吸收电路。

此电路大概也可能称为正反激电路吧！我也不敢确定。

因为曾经有个同事与我说起Lambda 有一款电源PH300F（DC/DC 5V/60A 全砖）就采用了正反激电路，我也没见过此模块电源实物，他也没见过推挽电路图，根据他说的及当时所测的波形，与推挽工作相似。

所以我只是估猜，如有错误希各位同仁指出并斧正，免得诱导坏“小孩子”。

3、工作特点a、在任何工作条件下，调整管都承受的两倍的输入电压。

所以此电路多用于大功率等级的DC/DC电源中，这样才有利于选材料。

b、两个调整管都是相互交替打开的，所以两组驱动波形相位差要大于180°（一般书上说差等于180°，呵呵~~~您可以试一试），因为要存在一定死区时间。

c、此电路与半桥式变换器一样，也存在一定的磁偏问题。

不过我不知道我是否遇到，当时只是用20M带宽的模拟示波器又无存储功能，最主要的是我当时对这电路工作原理并未完全弄懂。

4、变压器计算步骤与前相同（省去）★计算匝伏比：N/V=Ton/(ΔB×Ae)★原边绕组匝数：Np=Vinmin×(N/V)★付边绕组匝数：N2=(Vo+Vd+Io×R)×(N/V)★其它的验证及导线选择参考《单端正激式》5、输出电感设计参考《单端正激式》。

第一部分课程设计桥式推挽功率放大器是一种在较低的电源电压下能得到较大输出功率的功放，它由前置放大电路、BTL功率放大电路、电源电路三部分所构成。

前置放大电路采用了集成运放NE5532将小信号电压放大，使其能够驱动功率放大器；功率放大电路由倒相电路和BTL 电路两部分组成，前者负责为后者转换两个大小相等、方向相反的激励信号，后者则是在信号不失真的前提下，尽可能地放大电流，从而提高输出功率；电源电路通过降压、整流、滤波、稳压产生±12V直流电压。

运用Protel软件对所设计的电路图进行建库、绘图、制板；再借助Multisim仿真软件对各个单元电路进行了性能与功能仿真，通过仿真分析验证了设计的正确性，整体电路也基本达到了设计的预期目的。

关键词：推挽功放；集成运放；前置放大；倒相The push-pull circuit occupies an important position in the amplifier circuit and switching power supply areas. Bridge push-pull amplifier circuit is constituted by three parts of the power supply circuit, the preamplifier circuit, BTL power amplifier circuit. The preamplifier circuit uses the integrated operational amplifier NE5532 small signal voltage amplification, so that the power amplifier input sensitivity to match. The power amplifier circuit consists of two parts of the inverting circuit and BTL circuit. The former is responsible for the conversion for the latter two of equal size, in the opposite direction of the excitation signal. The latter is the signal undistorted under the premise, as far as possible to enlarge the current, increasing the output power. ± 12V DC voltage power circuit through the buck, rectifier, filter and regulator.With of Multisim simulation software on each unit circuit performance and functional simulation. Verify the correctness of the design through simulation analysis, the results are to achieve the intended purpose of the design. Then use Protel software for building a database, drawing and board schematic design.Keywords：Push-pull amplifier, Integrated operational amplifier, Preamplifier , Inverting目录摘要 (I)Abstract (II)第一章推挽式功率放大器方案设计 (1)1.1 绪论 (1)1.2 功率放大器的性能指标 (1)1.3 推挽式功率放大器设计方案 (2)1.3.1 变压器耦合式推挽功放 (2)1.3.2 桥式推挽功放 (2)1.3.3 方案分析 (3)第二章推挽式功放电路设计 (4)2.1 前置放大电路 (4)2.1.1 反相比例放大电路 (4)2.1.2 同相比例放大电路 (5)2.1.3 前置放大电路 (5)2.2 BTL功放输出电路 (6)2.2.1 倒相电路 (6)2.2.2 BTL电路 (7)2.3 电源电路 (7)2.4 整体电路 (8)第三章推挽式功放电路仿真与实验 (10)3.1 前置放大电路仿真 (10)3.2 倒相电路仿真 (11)3.2 整体电路仿真 (11)总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录1 推挽式功放电路图 (16)附录2 推挽式功放元件明细表 (17)第一章推挽式功率放大器方案设计在音响世界中往往需要将低频信号放大后加以利用，一般处理频率较低的信号采用音频功率放大电路来实现。