2017实验六 互补对称功率放大器

互补对称功率放大电路克服交越失真随着现代通信技术的快速发展，射频功率放大器在通信系统中起着至关重要的作用。

然而，传统的单端功率放大器在处理高频信号时往往会出现交越失真的问题，这对通信系统的性能和稳定性带来了挑战。

为了克服这一问题，互补对称功率放大电路被广泛研究和应用。

互补对称功率放大电路采用了NPN晶体管和PNP晶体管相结合的方式，利用它们互补对称的特性可以有效地抑制交越失真，提高功率放大器的线性度和稳定性。

针对这一主题，本文将着重介绍互补对称功率放大电路克服交越失真的原理和优势，并结合具体的实验数据和案例进行探讨，旨在全面深入地了解互补对称功率放大电路的工作原理和实际应用。

1. 互补对称功率放大电路的原理互补对称功率放大电路是利用NPN晶体管和PNP晶体管的互补对称特性，将它们灵活地组合在一起，以实现正半周和负半周信号的放大。

在这种电路结构中，NPN晶体管和PNP晶体管分别承担正负信号的放大任务，可以实现信号的互补放大和恢复，从而有效地抑制了交越失真。

2. 互补对称功率放大电路的优势互补对称功率放大电路相比传统的单端功率放大器具有诸多优势：1) 有效抑制了交越失真。

由于互补对称功率放大电路采用了NPN和PNP晶体管的互补对称结构，可以在一定程度上抵消NPN和PNP晶体管的非线性特性，从而有效地抑制了交越失真的发生，提高了功率放大器的线性度和稳定性。

2) 提高了整体的效率。

由于互补对称功率放大电路能够实现信号的互补放大和恢复，可以提高功率放大器的整体效率，减少功率损耗，提高系统的能效比。

3) 扩展了功率放大器的应用范围。

互补对称功率放大电路不仅可以用于射频功率放大器，还可以应用于音频功率放大器以及其他需要高稳定性和线性度的放大器中，具有较广泛的应用前景。

3. 实验数据和案例分析为了验证互补对称功率放大电路的性能优势，我们进行了一系列的实验和案例分析。

通过对比传统的单端功率放大器和互补对称功率放大电路在不同频率和功率下的输出波形和失真程度，我们发现了以下几点：1) 在高频信号下，互补对称功率放大电路能够有效地抑制交越失真，输出波形更为清晰，失真程度更低。

电以外，在VT1、VT2共同的输出端与负载电阻RL之
间串联一只大容量电容器C。在没有输入信号时，
调整基极电路的参数，使得电容C两端电压为VCC/2。 在输入信号的正半周时，VT1导通，电流自VCC经 VT1为电容C充电，经过负载电阻RL到地，在RL上产
生正半周的输出电压（电流方向如图中实线所指）。
在输入信号的负半周时， VT2导通，电容C
POm7.0573.6%
PV 9.58
（3）根据最大输出功率与最大管耗之间的关系， 可得到最大管耗为：
P T 1 m P T 2 m 0 .2 P O m 0 .2 7 .0 1 5 .41
（三）OTL甲乙类互补对称 电路
1.工作原理 2.典型电路分析
1.工作原理
图4-6所示电路与上述电路（图4-5）的不同之 处是，除了采用单电源（即将VT2集电极接地）供
真，如图4-4所示。
（2）基本甲乙类互补对称电路
为了减小和消除交越失真，通常在两基极间加二 极管（或电阻或二极管与电阻串联），给VT1和VT2两
管提供一定的稍大于UBE(th)的正向偏置，使两管有一适
当的静态电流，这样两管合成的特性就克服了输入特 性启始部分的非线性影响，从而消除了交越失真，这 就构成了甲乙类放大器。图4-5所示为基本甲乙类互补 对称功率放大电路。
管饱和压降UCES=1V，ICEO=0，RL=16Ω，VCC=32V，
求：
（1）电路的最大不失真输出功率POm。
（2）电路的效率η。
（3）单管最大管耗PTm。
解 （1）求电路的最大不失真输出功率，在考虑管 子的饱和压降时，电路的最大不失真输出电压幅 度为：
U cem V 2 CC U CE S1 23 2115

实验六互补对称功率放大电路
一、实验电路
图6.1 互补对称功率放大器
二、预习要求
1.分析图6.1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。

2.电路中若不加输入信号，V2、V3的功耗是多少。

3.电阻R4，R5的作用是什么？
4.根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

三、实验仪器及材料
l.信号发生器
2.示波器
四、实验内容
1.调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

2.想法使二极管D1和D2短路时，观察输出波形的交越失真情况。

3.改变电源电压(例如由+12V变为+9V和+6V)电压放大倍数。

4.测量放大电路在带8Ω负载(扬声器)时电压放大倍数。

五、实验报告
1.分析实验结果，计算实验内容要求的参数。

2.总结功率放大电路特点及测量方法。

本电路由两部分组成，一部分是由V1组成的共射放大电路，为甲类功率放大；一部分是互补对称功率放大电路，用D1、D2、R4，R5的R5来使V2、V3处于临界导通状态，以消除交越失真现象，为准乙类功率放大电路。

实验结果如下：
1、V CC=12V，V M=6V时测量静态工作点（静态工作点时要关闭输入信号），然后输入频率为5KHz 的Vi约为250mV时正弦波，然后适当调整输入信号保证输出无失真（以下输入输出值均为峰值）
2、V CC=9V，V M=4.50V时测量静态工作点（静态工作点时要关闭输入信号），然后输入频率为5KHz的Vi约为180mV时正弦波（以下输入输出值均为峰值）
3、V CC=6V，V M=3V时测量静态工作点（静态工作点时要关闭输入信号），然后输入频率为5KHz。

实验十四互补对称功率放大电路学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程姓名：刘晓旭学号：2011117147一．实验目的1.了解功率放大电路的交越失真现象。

2.熟悉功率放大电路的工作原理及特点。

二．实验仪器及材料信号发生器示波器三．实验原理功率放大电路如图。

功率放大电路中的三极管具有甲类、乙类、甲乙类三种工作状态。

实际互补对称功率放大器中的三极管工作在甲乙类状态，适当的调节功率放大器中的RP电阻，就可以改变功率放大器的静态工作点，以减小功率放大器的交越失真。

本电路由两部分组成，一部分是由V1组成的共射放大电路，为甲类功率放大；一部分是互补对称功率放大电路，用D1、D2、R4，R5的R5来使V2、V3处于临界导通状态，以消除交越失真现象，为准乙类功率放大电路。

四．实验内容及步骤1.调整直流工作点，使M点电压为0.5Vcc。

2.测量最大不失真输出功率与效率。

3.改变电源电压（例如由+12V变为+6V），测量并比较输出功率和效率。

4.比较放大器在带5.1K和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。

5.根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

五．实验结果1.连接电路图如下，调整电路使M点电压为0.5Vcc：2.当Vcc=12V时，测得各部分静态工作点的电压值如下：Vb VC VEV1 1.028V 5.363V0.248VV2 6.77V12V 6.037VV3 5.363V0V 6.013V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波测得数据如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真129.92mV129.23mV30.11mV AV18.3718.27 4.26理论计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 1.95mW Pv=0.0454W η=4.3％3.改变电源电压为6V，可测得各静态工作点的电压为：Vb VC VEV1825.36mV 3.265V74.49mV V2 4.43V6V 3.77V V3 3.265V0V 3.77V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真104.51mV94.87mV11.57mV AV14.7812.3 1.64计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 0.2mW Pv=7.86mW η=2.54％4.当电源电压为9V时可得，各静态工作点电压为：Vb VC VEV1952.99mV 3.883V178.99mVV2 5.228V9V 4.515VV3 3.883V0V 4.506V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真125.662mV124.41mV21.66mV AV17.7717.59 3.065、比较放大器在带5.1KΩ和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。

实验四互补对称功率放大电路
一、实验目的
（1）观察乙类对称功放电路输出波形，学习克服输出中交越失真的方法。

（2）学习是最大输出电压的范围。

（3）进一步掌握用Multisim进行瞬态分析和直流分析的方法。

二、实验内容
1.实验电路图
2.设置瞬态分析
3.仿真
由图可见，Vo出现了交越失真。

4.求电压传输特性
（1）设置直流扫描分析。

（2）电压传输特性。

由图可知，交越失真发生的范围是-709.03mV～675.585mV。

5.克服交越失真
（1）变换电路。

（2）瞬态分析得到输入、输出波形。

由图可见，Vo已基本不出现交越失真。

（3）直流扫描分析，得出电压传输特性曲线。

（4）求最大输出电压范围。

此时电压传输特性为:
由图可得，最大输出电压范围为：-5.0081V～4.9436V。

6.甲乙类互补对称功放电路的输出功率
（1）利用示波器得到vi、Vo波形。

由图可得Vom=4.643V （2）启动后处理程序。

得出输出功率曲线：
由图可知，最大输出功率Pm=0.53W （3）直流电源功率曲线为：
由图可见，直流电源提供的功率Pv=1.7645W. （4）功率放大电路的效率图像为：
由图可见，功放电路的效率为30.14%。

（5）功率管的管耗曲线为：
由图得每个功率管的管耗为0.611W.。

π
RL
4= 78.5% 与OCL一样
25
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第二节 互补对称式功率放大电路
（3）功率三极管的极限参数 ▼ 集电极最大允许电流ICM
Icm
VCC
UCES RL
VCC RL
Icm
VCC
/ 2 UCES RL
VCC 2 RL
ICM
VCC 2 RL
▼ 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO
3．对于OCL或OTL电路，当负载电阻 减小时，最大输出功率( 增加 ) 。 4．当功率管的饱和压降VCES增大时， 各 指 标 的 变 化 为 Pomax( 减小 ) ， ηmax( 减小 )。
ηmax =
pomax = π pVmax 4
V2 om max VCC2
28
第二节 互补对称式功率放大电路
（2）效率
当输出最大功率时，放大电路的效率等于最大输
出功率Pom与直流电源提供的功率PV之比。
PV =
VCC
×
1 π
π
0 Icmsinωtd(ωt) =
2VπCCIcm≈
2V2CC πRL
当忽略饱和管压降UCES 时，OCL乙类和甲乙类互补 对称电路的效率为
η=
Pom PV
≈
π 4= 78.5%
如果考虑三极管的饱和管压降UCES ，则OCL乙类和 甲乙类互补对称电路的效率将低于此值。
则：Vom
=
2 π VCC
0.6VCC
即VOm= 0.6VCC时PT1最大，所以每管的最大管耗为
PT1m
=
1 VCC2 π2 RL
0.2Pom
注：Pom
VCC2 2RL

5.10 互补对称功率放大器实验1．实验目的（1）进一步理解互补对称（OTL）功率放大器的工作原理（2）掌握互补对称（OTL）电路的调试及主要性能指标的测试方法2．实验设备与器件（1）＋5V直流电源（2）数字万用表（3）函数信号发生器（4）双踪示波器（5）晶体三极管 3DG6 (9011) 3DG12 (9013) 3CG12 (9012) 晶体二极管IN4007 8Ω扬声器、电阻、电容若干（6）分立功放电路模块3．预习要求（1）复习OTL电路的工作原理。

（2）了解自举电路，思考为什么引入自举电路能扩大输出电压的动态范围？（3）理解功放电路产生交越失真的原因是什么？怎样克服交越失真？（4）电路中电位器RW2如果开路或短路，对电路工作有怎样的影响？（5）为了不损坏输出管，调试中应注意什么问题？（6）若电路出现自激现象，该如何消除？4．实验原理图5.10.1所示为互补对称（OTL ）低频功率放大器。

图5.10.1 互补对称功率放大器其中，由晶体三极管T 1组成推动级（也称前置放大级），T 2、T 3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 功放电路。

由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低、带负载能力强等优点，适合于作功率输出级。

T 1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 的一部分流经电位器R W2及二极管D ，给T 2、T 3提供偏压。

调节R W2，可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。

静态时要求输出端中点A 的电位CC A V 21U ，可以通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A 点，因此在电路中引入交、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。

当输入正弦交流信号V i 时，经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极，V i 的负半周使T 3管导通（T 2管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C 0充电，在V i 的正半周，T 2导通（T 3截止），则已充好电的电容器C 0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。

互补对称功率放大电路实验报告《互补对称功率放大电路实验报告》嗨，小伙伴们！今天我要给大家讲讲我做的那个超级有趣又有点小挑战的互补对称功率放大电路实验。

一、实验前的准备我一听到要做这个实验，心里就像揣了只小兔子，既兴奋又有点紧张。

老师在课上讲这个实验的时候，我就感觉像是在听一个神秘的故事。

那些电路元件就像是故事里的小角色，每一个都有自己独特的作用。

我来到实验室，看到桌子上摆满了各种各样的元件，有晶体管、电阻、电容啥的。

我就像一个即将出征的小战士，在心里默默给自己打气。

旁边的同学也都一脸严肃又带着期待的表情。

我同桌还小声跟我说：“哎呀，这实验看起来好复杂，咱们能做好吗？”我拍拍胸脯说：“怕啥，就像搭积木一样，一块一块来呗。

”二、实验电路的搭建我拿起那些小小的晶体管，感觉它们就像一个个小士兵，等待着我把它们安排到合适的位置。

我先仔细地对照着电路图，找到对应的位置，把电阻一个一个地安上去。

这时候可不能马虎呀，要是放错了位置，就像把士兵派错了战场，那整个电路可就乱套了。

电容也很重要呢。

我拿着电容，就感觉像是拿着一个小小的能量储存罐。

我小心翼翼地把它插好，心里想着：“你可一定要好好工作呀。

”在搭建的过程中，我还和同组的小伙伴互相检查。

他看着我接的线，突然皱起眉头说：“你看这儿，这根线好像有点歪，会不会接触不良呀？”我一听，赶紧调整了一下，还笑着说：“多亏你眼尖，不然这电路要是出了问题，就像汽车少了个轮子，根本跑不起来。

”三、测试阶段当电路搭建好之后，就到了紧张刺激的测试阶段啦。

我就像一个探险家，即将探索一个未知的领域。

我轻轻地打开电源开关，眼睛紧紧地盯着示波器。

那屏幕上的波形就像是神秘的密码，等待着我去解读。

刚开始的时候，波形有点奇怪，歪歪扭扭的，不像老师给我们演示的那样漂亮。

我心里“咯噔”一下，这可咋办呢？我和小伙伴们开始仔细地检查电路。

我想，这电路就像一个小生命，肯定是哪里不舒服了。

我们就像医生一样，一个元件一个元件地排查。

互补对称功率放大电路实验报告互补对称功率放大电路实验报告在经济飞速发展的今天，报告的使用成为日常生活的常态，我们在写报告的时候要注意语言要准确、简洁。

一听到写报告马上头昏脑涨？以下是小编帮大家整理的互补对称功率放大电路实验报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

互补对称功率放大电路实验报告一、实验仪器及材料1、信号发生器2、示波器二、实验电路三、实验内容及结果分析1、VCC=12v，VM=6V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输2、VCC=9V，VM=4.5V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输3、VCC=6V，VM=3V时测量静态工作点，然后输入频率为5KHz的正弦波，调节输入幅值使输出波形最大且不失真。

（以下输入输出值均为有效值）四、实验小结功率放大电路特点：在电源电压确定的情况下，以输出尽可能大的不失真的信号功率和具有尽可能高的转换效率为组成原则，功放管常工作在尽限应用状态。

拓展：射频功率放大器开题报告范文一、研究的目的:低噪声微波放大器（LNA）已广泛应用于微波通信、GPS 接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度的微波测量系统中，是必不可少的重要电路。

低噪声放大器位于射频接收系统的前端，其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号放大。

前级放大器的噪声系数对整个微波系统的噪声影响最大，它的增益将决定对后级电路的噪声抑制程度，它的线性度将对整个系统的线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。

对低噪声放大器的基本要求是：噪声系数低、足够的功率增益、工作稳定性好、足够的带宽和大的动态范围。

随着工作频率升高，低噪声放大器却因为其强烈的非线性而要依赖非线性模型来预测其电性能，且电路设计的精度取决于非线性模型的准确度。

厂商一般都是给出某个的ｓ参数值，对于那些不是常用的频段获取参数相当的困难。

因此选择合适的仿真软件对器件进行建模仿真变得非常重要。

互补对称功率放大电路原理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：23.4 互补对称功率放大电路教学要求掌握甲类、乙类和甲乙类三类功率放大电路的工作原理;理解交越失真形成机理；了解复合管结构及其特性。

一、概述对功率放大电路的基本要求1.不失真情况下输出尽可能大的功率：I与U都大，管子工作在尽限状态。

2.提高效率： = Pomax / PDC要高3.集电极最大功耗: P0＝Pv－PC（管耗），另一部分消耗在管子上,功放管尽限应用，选管要保证安全。

二、放大电路的工作状态放大电路按三极管在一个信号周期内导通时间的不同，可分为甲类、乙类以及甲乙类放大。

在整个输入信号周期内，管子都有电流流通的，称为甲类放大，如下表所示，此时三极管的静态工作点电流I CQ比较大；在一个周期内，管子只有半周期有电流流通的，称乙类放大；若一周期内有半个多周期有电流流通，则称为甲乙类放大。

状态一个信号周期内导通时间工作特点图示甲类整个周期内导通失真小，静态电流大，管耗大，效率低。

乙类半个周期内导通失真大，静态电流为零，管耗小，效率高。

甲乙类半个多周期内导通失真大，静态电流小，管耗小，效率较高。

三、乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless)（一）电路组成及工作原理采用正、负电源构成的乙类互补对称功率放大电路如下动画所示，V1和V2分别为NPN型管和PNP型管，两管的基极和发射极分别连接在一起，信号从基极输入，从发射极输出，R L为负载。

要求两管特性相同，且V CC=V EE。

特点：去掉C，双电源，T1与T2交替工作，正负电源交替供电，输入与输出之间双向跟随。

原理：静态即ui = 0 时，V1、V2均零偏置，两管的I BQ、I CQ均为零，u o=0，电路不消耗功率。

u i > 0时，V1正偏导通，V2反偏截止，i o= i E1= i C1, u O= i C1R L；ui< 0 时，V1反偏截止，V2正偏导通，i o= i E2= i C2, u O= i C2R L；问题：两管交替导电时刻，输入电压小于死区电压时，三极管截止，在输入信号的一个周期内，V1、V2轮流导通时，基极电流波形在过零点附近一个区域内出现失真，称为交越失真。

图 6-1 是一个OTL功率放大器实验电路。设电路工作在甲乙类接近乙类，通常在vi=0 时，
只要适当调节RW，就可使 I RC 、VB2和VB3达到所需数值，给T2、T3提供一个合适的偏置，从
而使A点电位VA= VCC/2。 当有信号vi=Vimsinωt时，在信号的负半周经T1放大反相后加到T2、T3基极，使T3截止、
Vo/V
I/mA
VCC/V
Pom
=
Vo2 RL
/W
PV=VCCI/W
PT=PV–Pom/W
η
不加自举
加自举
3.断开C3，在不加自举情况下，调节vi，使vo波形刚好不失真，将测出的相应的Vo、VCC 和I值记入表 1 中。
六、实验报告要求 1.列出实验内容（一）或（二）的实验结果，并说明Pom及η值偏离理想值的主要原因。 2.简述实验心得体会。
1.最大输出功率Pom 理想情况下，互补对称 OTL 功放电路的最大输出功率为
V Pom
=
I cm 2
⋅ V om 2
=
⎡ ⎢ ⎣
VCC 2RL
⋅
VCC 2
⎤ ⎥⎦
/
2
=
2 CC
/8RL（6.Fra bibliotek）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 到输出波形为临界削波时，用毫伏表测出此时的输出电压Vo。则最大输出功率为
C1=10μF，C2＝470μF，C3=470μF，Ce=47μF，VCC=+6V，D1、D2为 2AP1 图 6-1 所示电路在理想情况下，输出电压最大峰值Vomax=VCC/2。实际上达不到上述值， 这是因为，当vi为负半周时，T2导电，由于RC的压降和VBE2的存在，当A点电位向VCC接近时， T2管的基流将受限制，故当最大输出电位向VCC接近时，T2管的基流将受限制，使最大输出 电压幅值Vomax远小于VCC/2 。 图中自举电路R2、C3的作用是，当C3足够大时，其交流阻抗可以不计，A点与B点的交 流电压相同，而b3点与A点交流电压基本一致，当b3点电压升高时，B点也跟着升高，反之 亦然。故B、b3的交流电压变化规律相同，RC上的交流压降基本不变，其中交流电流基本为 零。故有iC1≈iB2(iB3),其结果是增大了最大不失真输出功率，提高了功率增益和效率。 （二）几项重要指标及其测量方法

实验四互补对称功率放大器一、实验电路图20-1互补对称功率放大器二、预习要求1、分析图20-1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。

电路中采用NPN、PNP两支晶体管，其特性一致。

利用NPN、PNP管轮流导通，交替工作，在负载RL上得到一个完整的被放大的交流信号。

静态时，电源通过V2向C充电，调整参数使得三极管发射极电位：动态时，Ui>0，V2导通V3截止，i L=i c2，R L上得到上正下负的电压。

Ui<0，V2截止V3导通，C两端的电压为V3、R L提供电源, i L=i c2，R L上得到上负下正的电压。

输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。

因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。

电路中二极管D1、D2即可消除交越失真。

2、电路中若不加输入信号，V2、V3管的功耗是多少。

静态时，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此时其功耗为0。

3、电阻R4、R5的作用是什么?电阻R4、R5与三极管V1构成放大电路，为后级电路提供电压。

4、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

三、实验仪器及材料1、信号发生器2、示波器四、实验内容1、调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

2、测量最大不失真输出功率与效率。

3、改变电源电压 (例如由+12V变为+6V)，测量并比较输出功率和效率。

4、比较放大器在带5K1和8Ω负载 (扬声器)时的功耗和效率。

电源电压加12V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 219mV输出电压U o(有效)= 1.2V电流I=81.2mA输出功率P o = U o2/ R L= 0.18WP V=VCC*I/2=0.487W转换效率 = P o/ P v= 36.96%电源电压加6V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

互补对称式功率放大电路一、实验目的：1）熟悉互补对称式功率放大器的性能测试方法。

2）了解自举电路的原理及其对改善互补对称式功率放大器的性能所起的作用。

二、实验仪器：实验仪器 数量二踪示波器 1台函数发生器 1台交流毫伏表 1台直流稳压电源 1台三、实验原理和实验内容：1、实验原理2、实验内容（1）静态测试合上开关K 、K1，用万用表先测量直流稳压电源使输出V V CC 6=，调节1W R 使B 点即原理图中C2左端的直流电位约为3V 。

断开K 、K2，调节2W R 使23C I 约为mA 52- ，本次实验时23C I =3.781mA 。

（2）测量放大器的质量指标a.最大不失真电压、最大不失真功率：当接上K 1，R 4(自举电路)时,用示波器测得：V om =1.4V ，V o （有效）=0.9V ,C I =50.24mA 。

Lom om om O R V I V P 22122===0.5*1.42/8.47W =115.7mW b.电源供给的实际功率和效率：在最大不失真输出时，用万用表电流档串入V CC 总线处测得C I =50.24mA 。

电源供给的功率为C CC V I V P ==（6V ）*（50.24mA ）=301.44mW 效率η=%100⨯VOP P =(115.7mW ）/(301.44mW )*100％=38.4%。

c.断开K 1，不带R 4（无自举），示波器测得的为V om =0.8V ，V o （有效）=0.54V ,C I =32.67mA 。

Lomom om O R V I V P 22122===0.5*0.82/8.47 W =37.8mWC CC V I V P ==（6V ）*（32.67mA ）=196.02mW效率η=%100⨯VOP P =(37.8mW ）/(196.02mW )*100％=19%（3）观察“交越失真”现象四、电路仿真1、仿真时静态测试23CI=4.294mA。

实验六：互补对称功率放大器04123126 黄澜鹏一、实验目的和要求1、理解OTL 功率放大器的工作原理、性能和特点。

2、掌握OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法。

3、要求课前预习，每人独立完成实验，做好实验记录，写好实验报告。

4、在整个测试过程中，电路不应有自激现象。

二、实验仪器、设备1、三相电综合实验台2、模电一号板3、TFG2030V 数字合成信号发生器一台4、ATTEN 公司的7020 型25MC 数字示波器一台三、实验内容1、OTL 的静态工作点的测量2、OTL 的输入灵敏度测量3、OTL 功率放大器的频率响应测量4、OTL 的最大输出功率测量三、实验原理和要求4．1 电路原理OTL 功率放大电路的原理如图6-1 所示。

图6-1 OTL 功放电路的原理图电路特点：三极管T1 组成推动级(也称前置放大级)，T2，T3 是一对参数对称的NPN 型和PNP 型晶体三极管，组成互补推挽OTL 功放电路。

T2，T3 每个管子都接成射极输出器，因此具有低输出电阻，高负载能力等优点，适合于做功率输出级。

工作原理：T1 管工作于甲类状态，调节RP，一方面调节T1 管的集电极电流Icl，另一方面，使T2 和T3 管得到合适的静态电流而工作于乙类状态，以克服交越失真。

当输入正弦交流信号u1 时，经T1 放大、倒相后同时作用于T2 和T3 晶体管的基极，ui 的负半周使T2 导通(T3 截止)，有电流通过负载RL 同时向电容C。

充电；在ui 的正半周，导通(T2 截止)，已充好电的电容器C。

起着电源的作用，通过负载RL 放电，这样在RL 上就得到完整的正弦波。

Rp 在电路中引入交、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。

4．2 OTL 电路的主要性能指标1）最大不失真输出功率Pom理想情况下，Pom=Ucc2\(8*Rl);实际的最大不失真输出功率Pom=U02\Rl：Uo 为负载RL 两端的电压有效值。

OCL 电路和 OTL 电路的比较
电源
OCL 双电源
OTL 单电源
信号 频率响应 电路结构
交、直流 好
较简单
交流
fL 取决于输出耦合电容 C 较复杂
Pomax
1
U
2 om
1
V
2 CC
2 RL 2 RL
1
Uom2
1
V
2 CC
2 RL 8 RL
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的：实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
功率放大电路的类型
功率放大电路按其静态工作点在负载线上所处位置不同，可分为 甲类、甲乙类和乙类等类型。
iC
iC
iC
ICQ
Q1
UCEQ
ICQ
VCC uCE
Q2
ICQ
VCCuCE
VCQCu3 CE
甲类：Q点适中，在正 弦信号的整个周期内均 有电流流过BJT。
甲乙类：介于两者之间， 导通角大于180°
乙类：静态电流为0，BJT 只在正弦信号的半个周期 内均导通。
交流通路 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变， 则负载上得到的交流信号正负半周对称。
(4) 交越失真
ui
当输入信号ui为正弦波时，
输出信号在过零前后出现的
O
t
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
uo
由于晶体管特性存在非线性，
ui < 死区电压晶体管导通不好。 O 克服交越失真的措施
交越失真
t
采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作 点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。

宽频带响应
研究和发展新型电路拓扑 ，实现放大器在更宽的频 带范围内具有稳定的增益 和线性度。
集成化与小型化
利用微电子和纳米技术， 将互补对称功率放大器集 成在更小的芯片上，提高 集成度和可靠性。
应用领域拓展
物联网应用
随着物联网技术的发展，互补对 称功率放大器将广泛应用于各种 无线通信设备，如传感器节点、
射频通信
用于无线通信、雷达、卫星通信等领域的信号放大。
仪器仪表
用于测量和测试设备的信号放大。
其他领域
互补对称功率放大器还广泛应用于音频处理、音频合成、音频效果器等领域。
02
CATALOGUE
互补对称功率放大器电路分析
电路组成与元件
01
02
03
输入级
输入信号首先通过输入级 进行放大，输入级通常由 一个晶体管组成。
频率响应问题
总结词
频率响应问题是指功率放大器在不同频率下的增益或相位特性不一致。
详细描述
频率响应问题通常是由于电路中的元件参数随频率变化所致。为了解决这个问题，可以优化电路元件 的参数，以提高功率放大器的频率稳定性。此外，还可以采用补偿技术来减小频率响应的不一致性。
散热问题
总结词
散热问题是功率放大器在工作过程中，由于功耗较大，导致电路板和元件温度 升高。
匹配网络设计
为了实现最佳性能，需要设计合适的匹配网络，以确保元件之间的 阻抗匹配和信号传输的稳定性。
电路调试与优化
电路调试
在完成互补对称功率放大器设计后，需要进行实 际电路的搭建和调试，检查电路是否正常工作。
性能测试
对调试好的互补对称功率放大器进行性能测试， 如增益、带宽、输出功率等指标的测试。

姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称OTL互补对称功率放大器的研究1.实验目的（1）加深理解互补对称电路的结构及工作特点。

（2）掌握互补对称电路产生交越失真的原因，以及消除交越失真的方法。

（3）掌握互补对称电路的性能参数的调测方法。

2.总体设计方案或技术路线功率放大器的功能是给负载提供足够大的信号功率，并能高效率地实现能量的转换。

它广泛应用于通信系统和各种电子设备中。

功率放大器与电压放大器从能量转换的角度来看，是完全相一致的，它们都是在三极管的控制作用下,按输入信号的变化规律将直流电源的电压、电流和功率转换成相应变化的交流电压、电流和功率传送给负载。

但电压放大器是在不失真的前提下要求电压放大器有足够大的输出电压，主要是对微弱的小信号电压进行放大，要求有较高的电压增益；而功率放大器则是对经过电压放大后的大信号的放大，要求它在允许的失真度条件下为负载提供足够大的功率和尽可能高的效率，放大器件几乎工作在极限值状态。

因此，功率放大器的构成及电路的性能指标与小信号电压放大电路有所不同。

OTL电路通常由两个对称的异型管构成，因此又称为互补对称电路，图为单电源OTL互补对称功率放大电路。

电路中T1是推动级（电压放大，也叫激励级），其中R1、R2是T1的基极偏置电阻，Re为T1发射极电阻，Rc为V1集电极负载电阻，它们共同构成V1的稳定静态工作点；T2、T3组成互补对称功率放大电路的输出级，且T2、T3工作在乙类状态；C2为输出耦合电容。

功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻和带负载的能力。

本次试验是针对下图电路的静态工作点的的测试，以及最大输出功率和效率的测定。

3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号数字万用表 交流毫伏表 示波器函数信号发生器 直流稳压电源电阻（1K Ω两个 100Ω两个 2K Ω一个510Ω一个） 电位器（10K Ω 一个）电解电容器（10μF 一个100μF 两个 1000μF 一个） 整流二极管1N4007 两个晶体管 （9012一个 9013两个） 导线若干5. 理论分析或仿真分析结果1）OTL 功率放大电路采用单电源供电CC V =12v 。