功率放大器实验报告

1、功率放大器的组装与设计实验目的： 培养综合能力，动手能力，分析能力，提高和巩固模电知识，熟悉常见的元器 件，和基本焊接方法。实验仪器： 函数发生器，收音机（其他能发出声音的声音源均可） ，音响，焊接常用的器 材如电烙铁，焊锡丝，吸锡泵，镊子等。实验原理第一部分：1. 作用与组成声频放大器又称音频放大器， 低频放大器或扩音机， 顾名思义， 它是放大电信号的装置。 由于各种信号源（声源）输入的信号很弱（几毫伏到 1-2 伏），不足以推定扬声器放声，因 此必须将这些微弱的信号进行放大。 从高保真意义上讲， 要求放大器如实地放大原信号， 即 原汁原味， 但从广义上讲， 为了使声明更动听， 又常常对信号

2、进行必要而适当的修饰与加工。 按声频放大器中各部分的功能不同， 可将其分成两部分： 其一为前置放大器 （还可细分为信 号源前置放大和主控放大器） 其二称为功率放大器 （也称后级放大器） 按类又可分为合并式 （前置后级一体式） 、与分体式（前置与后级分开） ，分体式一般为高档机。2. 前置放大电路 前置放大的作用是对调谐器、点唱机、录音机、传声器，激光唱机以及其它声源送 来的信号进行各种处理与放大， 以便为功率放大器准备适宜的电信号， 使后者顺利工作。 确切的说，前置的作用是对输入的某些信号进行频率均衡或阻抗变换，并对各种信号进 行不同量的放大，使各种信号输出电压基本相同，以利于其后主控放大器进

3、行工作。前置放大器中的主控放大器也称放大器或线路放大器， 主要作用是将前面送来的信 号进行各种处理，修饰与放大，使之满足功率放大器对输入信号电平的要求，并达到人 们对音响效果的某些主观要求，比如，音量调节、响度控制、音调调节、噪声抑制、声 道平衡、宽度展宽等功能都在此环节完成。3. 功率放大器其本质是将交流的电能“转中换”为音频信号能。 其构成成分为输入级、前置激励级、功率输出级、保护电路和功率指示、电源。 由于电子技术的飞速发展，现代高保真立体声放大器广泛采用晶体管集成电路，随着人 们对电声指标的更高要求， 在民用放大器中甲类、 超甲类、 电流负反馈等其他类型的超低失 真放大器逐渐增多，为了

4、改善音质，人们对场效应管也产生了极大的兴趣。第二部分： 实验原理图如下所示口从原理图中可以看出该电路主要分成三部分：左边为前置放大电路，输入端的电容起到隔直流阻交流，通低频阻高频的作用。中间部分为功率放大电路，Q8,Q9为功率管。右边的电路四个二极管组成一个整流桥，经过电容的滤波作用，使交流电转换为直流电源。在输出部分接一个 RC电路起到滤波的作用。(凑字数，整个电路综合运用了模电的知识，包括电 容的作用，差分放大电路，二极管整流桥，功率放大电路等。)实验内容 第一部分：根据原理图选取材料 器件清单如下：电解电容：100uF x4,1OuF x1 , IOOOOuF (2200uF) x2;

5、瓷片电容：101 x2 ,104 x2;电阻：33K x1 ,3K3 x2,51 x1,100 x4,22K x1, 1K x1,47K x1,200 x2, 10 x1,水泥电阻 0.5 x2; 三极管：2N5551x4, 2N5401x3, A1047x2;二极管：IN4001x2,4148x1, FR307 x4;保险管：x2;第二部分：根据实验原理图和实验室提供的洞洞板合理布局。元器件布局的时候要考虑到实际器件的情况，方便后面焊接。保证元器件的间距合理，避免发生短路等现象。布局图如下所示：布局图第三部分：元器件的焊接。在第二步完成元器件的布局图后就可以进入焊接工作啦，焊接的时候注意不要

6、把所有的器件都摆在洞洞板上一起去焊， 这样容易焊错，而且效率也不高。正确的应该是对着布局图， 一个一个的按一定的顺序依次焊接，在焊接三极管、二极管、以及电解电容的时候一定要先确定极性，电解电容的一端标有“一”号。注意三极管A1047暂时不接。第四部分：检查在完成之前的工作时，为了保证以后测试的顺利，一定要仔细地进行检查，包括元器件 的引脚，极性有没有接错；是否有虚焊，少焊，多焊。实验后面出现有电容爆炸的很大一部 分是因为电路连接的问题，如电容的正负极性接反，二极管接反等等。第五部分：局部测试首先，断开原理图的、处，接上电源测试变压器的两端输出的对地电压是否在18V左右（万用表调到交流档），以及

7、、处的电压是否在18V左右（此时万用表调到直流档）， 在确定两部分的电压均没有问题，把、处重新焊好（一般在焊接的时候不知道此处要剪断检查，因此多了这一步）。其次，在输出端接一个 8欧的电阻，将220欧的电位器调节到 最大值，用万用表测量处也就是图中Q6的基级电压，接近零，此时再调节电位器，Q6的基级电压将保持在一个数值基本不变，0.6-1V之间均可（也有出现0.4或0.5的），确定电压值小于1V,然后再将 A1047接上，也就是连着散热片的两个三极管，在焊接之前要确保 三极管的引脚与下面散热板是绝缘的（在三极管与散热板之间垫了一片云母片，绝缘用）。最后，再调节电位器， 使Q6的基级电压大约在1

8、.2V左右，以确保两个三极管均能导通，再 通过调节电位器，使得处水泥电阻的两端电压低于20mv。在确定一切都没有问题之后，引出输入端和地线，就可以试验啦。第五部分：试验取下8欧的电阻，将输出端接在音响的输入端，并将一个声音源如收音机等接在焊好板 子的输入端，上电之后，实验听到音响发出的洪亮的声音。表明试验成功。 第六部分：测试指标，这里只测试增益、通频带和静态工作点增益的测量：使用函数发生器生成一个50mv, 1000Hz的小信号，接在输入端，输出端还接之前8欧的小电阻，在输出端接示波器，通过观察示波器的幅值确定增益。通频带的测量：将输出的电压乘以0.707,并且将示波器测量用的参考线之间的电

9、压值设 为电压乘以0.707得到的值，然后改变输入信号的频率，分别往增大和减小的方向调整，观 察波形的幅值的变化，当幅值与所设的参考线等幅时，记下当前的频率fl，f2（f2f1），则通频带为f2-f1。静态工作点的测量：保持电路的工作状态，用万用表测试每一个三极管各个引脚的电压 值即可。实验数据:50mv 输入，2.455V 输出，增益 hef=2455/50=49.1改变输入的频率测得最大的频率为148.56KHZ，最小为4.91Hz，因此通频带为4.91Hz148.56KHz。静态工作点：管脚电压（v）三极管（QnbceQ1(2N5551)22.923.1-0.6Q2(2N5551)23.

10、022.90Q3(2N5041)23.123.71.1Q4(2N5401)23.023.70.9Q5(2N5401)0.426-24.20.9Q6(2N5551)1.125.40.5Q7(2N5551)-24.20-24.8Q8(A1047)0.525.30.06Q9(A1047)-24.80-25.3实验心得可能故障及其分析：一、未检查元器件的好坏。在焊接之前， 没有注意检查元器件本身的好坏， 造成测试电路的时候发生故障时无从下 手。这时应该先检查元器件的好坏，再做后面的检查。二、虚焊，少焊，多焊。虚焊和少焊都会造成电路无法正常工作， 多焊有可能造成短接， 这种错误危害大， 很有 可能造成电

11、容爆浆。 这时应该在确定元器件是好的前提下， 仔细对照原理图， 再次检查电路 的连线，确保完全正确。三、三极管、二极管、电解电容的极性接反。三极管、 二极管接错可能会导致电路无法正常工作， 或者导致电容爆浆， 电解电容接反， 有可能直接爆炸，严重还会烧坏其他器件。在通电之前，一定要确保元器件的引脚接对。四、A1047 功率管的引脚和散热片接触，我们没遇到过，老师说这个后果很严重。我们组都是刚刚暑假参加过电子设计大赛的， 所以上这课的时候， 都挺兴奋， 想着可以 一展身手。可在实验的过程中，发现实际往往和自己想的不一样，本以为可以轻松搞定的， 可实际还是受到了不少的挫折， 比如在元器件布局这一块

12、就花了一早上的时间。 焊接的时候 则深刻的体会到合作的重要性，队友的默契配合，使得我们组焊接的非常顺利。焊好之后， 我们都有点迫不及待的想直接插上电源测试。 可是老师却给我们泼了一盘冷水， 说你们刚焊 好，肯定 100%会出错，你是选择冒险一试，然后烧了重做，还是仔细的先检查检查。我听 完心里是挺不舒服的，但老师说的也有道理， 万一错了， 可能就得重新焊。 我们虽然急切的 想测试测试，但“心急吃不了热豆腐” ，我们只好压下心里的冲动，照着老师说的步骤一点 一点地检查。结果还真的犯了不少错，有一根线没有焊上，一个电阻也焊错了，还有一个电 容差一点就和另外的一个引脚想接触。 现在无话可说了， 如果当初真的直接上电就测试， 肯 定运行不了， 那个时候可能就会像个无头苍蝇一样， 无从下手。 只会耽误更多的时间。 同时， 这样的一次实验，还考验了我们的耐心和定力。一个班上，十几个组，肯定又快又慢的，当 听到快的同学测试成功的那会， 或者其他同学都陆陆续续的让音箱发出美妙声音的时候， 慢 一点的同学是否能坐得住， 这个时候更应该静下心来仔细检查未发现的错误， 扎实地做好每 一个环节。 而作为一