1高阻抗输入音频功率放大器教案

1高阻抗输入音频功率放大器教案 课程实用音响技术授课班级122电子50高阻抗输入音频功率放大器一体化教案 一、教学目标1学习如何设置直流工作点、如何消除交越失真、如何根据散热器的大小确定末级的静态电流；2分析、理解高阻抗的音频功率放大器的工作原理；3掌握电路调试、直流工作点参数测试与计算；4在理解高阻抗的音频功率放大器的工作原理的基础上能排查简单故障。 二、教学实施1抄画电路如图1所示，这是笔者为中山技师学院电子专业三年级同学，在讲授实用音响电路一书时，为大家设计的中功率音频功放电路。 图1高（输入）阻抗的音频功率放大器为了提高同学们的焊接成功率，老师专门设计一份模拟的PCB元件布局图（见图2）在此展示，供大家参考。 课前老师把原理图与PCB布局图用A4纸正反面打印、复印；在工作原理讲述阶段分发给大家贴在实验报告中（一人一份）。 说明为了减轻同学们的焊接任务，PCB元件布局图中省略了1R、2R、1C和7C。 这些元件的省略并不会影响电路正常工作，有关它们的作用在原理分析中介绍。 时间xx-4-23地点项目实验室班级122电子50课程实用音响技术授课班级122电子5033234223211212231211232121212312112212121212121123212113212121231213221212121图2PCB元件布局图2工作原理由图1所示电路可以看出，从电源到地有5条直流通路，各支路参考静态电流也不相同，见表1。 表1串联互补对称功率放大器的5条直流通路支路支路（所经过的元器件）电流等级偏置支路R5RP1R3微安级输入级Q点R6VT0R413毫安激励级R8R9RP2VD1VD2VT1R10几毫安左右输出放大级R13VT4R6VT0R4几毫安左右输出级R13VT4R14VT5十几几十毫安交流放大信号是叠加于直流之上的动态变化。 VT0和VT1组成复合管，输入信号经1R、2C加到VT0的基极，与发射极的采样信号“相减”后被放大。 由于VT0发射极的信号是输出信号经反馈电阻6R在采样电阻7R分压（比输出电压小得多），因此，VT0放大的是输入信号与采样信号的“差值”，该值非常小，经VT0放大后也比较小，于是就需要VT1再次放大。 最后，由复合管组成的互补电路进行电流放大驱动负载。 3电路制作 （1）安全教育课程实用音响技术授课班级122电子50进入实验室要进行安全教育，特别是用电安全教育，让大家都有安全意识，小心操作。 （2）分拣元件由实验老师根据任课老师提供的PCB图，从元件仓库里拣出所需要的元件； （3）由学生本人根据分发的PCB图，从元件盒里挑拣出自己所需要的元件； （4）安排2位同学把电路板统一打孔，为后续安装功率管和散热器做准备工作； （5）指定某同学分发焊锡及焊接工具。 4电路调试 （1）设置电源设置电源电压约为20V，并用数字万用表验证之。 （2）调节静态工作点调节RP1时测量Q点直流电位，使其为电源电压的一半；这样，交流信号输出时，正负半波摆幅对称。 （3）调节静态电流调节RP2时（从零到大调节），用数字万用表200mV挡测量13R（或14R）的压降，使其约为1020mV，设置功率管VT 4、VT5集电极静态电流，这时所有晶体管均处于放大状态。 若由于某种原因，致使Q点的电压升高，则将有以下自动反馈平衡过程?Q C B CCBE EBE QU U U U IUUUUU11000000)()-( （4）试听测试在上述直流调试完成之后，接上音频信号源试听，调节RP2时使声音听起来比较清澈、明亮为止（注意动态电流不能超过1A，否则散热器发热严重，TIP41有烧毁的危险！）。 5测量计算 （1）去掉音源，按上述“第4项”调节好电路后，测量Q点电压QU=。 （2）测量晶体管有关及中点电压由于所有晶体管发射结电压都约为0.6V左右，各个晶体管都处于放大状态，实测晶体管有关电压填在表2中。 表2静态电压晶体管基极（B）集电极（C）发射极（E）发射结压降说明VT00EBU=（直接测量）输入管VT1同VT0集电极1BEU=（直接测量）激励管VT2CCU2BEU=（直接测量）复合管NPN VT4同VT2发射极QU4BEU=（直接测量）VT3同VT1集电极3EBU=（直接测量）复合管PNP VT5同VT3集电极QU05BEU=（直接测量）注0EBU指VT0的发射结电压，0EU、0BU分别指VT0的E、B极相对于公共地的电压（其它同此）；测量晶体管发射结电压用数字万用表2V挡。 课程实用音响技术授课班级122电子50 （2）根据表2静态参数计算相应支路的电流，填在表3中。 表3静态电流支路计算公式计算结果说明偏置电路30333RURUIB RR?输入级600RU UIEQE?0EI0CI？是否40440RURUIC RC?激励级98298R RUUIB CCRR?98R RI?1CI？是否1011RUIEC?输出电流放大级1142RUIBEC?2CI3CI？是否1253RUIBEC?E）用数字万用表200mV挡测量13R（或14R）两端电压为，流过它们的电流为。 提示?5.013RUI或，?5.014RUI（注意单位是mA）。 三、收缴、批改电路板和实验报告 五、教学总结1电路板存在的问题及反馈列表分类找出“电路板”几种常见的电路故障，探寻故障排查的顺序、方法。 2实验报告存在的问题及反馈列表分类找出“实验报告”几种常见不合理、不规范之处，指出改正措施。 3老师的“电路样板”测试与分析以老师的“电路样板”为范例，引领学生如何测试、和计算电路的有关参数，如何根据不合理或互相矛盾的数据分析出问题所在等。 如何正确完成实验报告。 xx-4-23课程实用音响技术授课班级122电子50案例分析xx-5- 71、 44、46陈海仪、黄嘉愉同学故障现象静态工作点可以正常调节，Q点的电压能调到电源电压的一半；但旋转1k电阻，调节输出级静态电流时会发生跃变，即从较小值突然变成得大（约1.5A）。 故障原因0.1F （104）电容与100pF （101）电容对调了。 2、22何加濠同学故障现象Q点的电压接近电源电压且不可调节。 故障原因、电容C8（100pF）与上边的B点断开，却向左与R4上端相连；、R4上端与VT1的B极断开。 3、31陈俊铭同学故障现象Q点的电压能调到电源电压的一半，但旋转1k电阻，稳压源输出电流无变化。 故障原因VT2的C极与VCC断开（忘了焊接）。 4、02梁冠铭同学故障现象Q点的电压很低，只有约零点几伏。 故障原因、C9 （104）短路；、VT4的E极与Q点断开（忘了焊接）。 5、07梁宪彬同学（板焊接的很好）故障现象音量小故障原因R7错焊成1k。 6、 03、 32、 47、 50、 51、54陈浩杰、邓帅、东仔、阿钧（焊接的很乱）、陈宇阳、罗凯柏同学OK此外， 10、 13、 16、 22、 29、41也OK。 7、57阿华一团糟我花40分钟几乎重新焊接更改一遍。 8、42何广湛同学（板焊接的很好）故障现象短路故障原因VT0错焊成9013，VT2错焊成9012。 更改后电压正常、电流可调。 但是无声，查原因是C2与VT0基极开路。 9、05罗永业同学（板焊接的较好）故障现象有杂音故障原因、C9 （104）错焊接成100pF；、排除故障后正半波削波失真，后来查到D1正极与Q点短路。 10、40郭浚标同学故障现象调节中点不是很顺畅，有突变现象.故障原因R3（47k）错焊接成2k。