功率放大电路的仿真测试实验报告

1、电子与信息工程系模电实验实验日期：2016. 415 班级：2015级应用物理学实验名称：功率放大电路的仿真测试 姓名学号:实验成贵 一、实验目的（1）了解OTL、OCL功率放大器的基本工作原理和参数测试。（2）对比分析OTL功率放大器和OCL功率放大器的性能差 异。二、原理与说明功率放大器根拯功放管平均导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大 小），分为以下4种工作状态。（1）甲类工作状态：甲类工作状态卜，在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用，集 电极电流始终是流通的，即导通角A等于180° o（2）乙类工作状态：乙类工作状态下，晶体管的发射结在输入信号的半周期内

2、正向运用， 在另外半个周期内反向运用，晶体管半周期导电半周期截止。集电极电流只在半周期内随 信号变化，而在另半个周期截止，即导通角A等于90°。（3）甲乙类工作状态：它是介于甲类和乙类之间的工作状态，即发射结处于正向运用的时 间超过半个周期，但小于一个周期。即导通角A大于90°小于180° o（4）丙类工作状态：丙类工作状态:丙类工作状态下，晶体管发射结处于正向运用的时间小 于半个周期，集电极电流的时间不到半个周期，即导通角A小于90” o图4. 42 OCL功率放人器原理图4. 43为单电源供电互补推挽功率放人器。实验内容1. OCL功率放大器测量1) 按照图4

3、.4.2所示输入自己的OCL实验电路。并测屋晶体管的静态工作.判断器件工作状态。表格1. 1. 1开关闭合开关断开Q1Q2QIQ2IB12. 012pa12. 012pa55. 51 Ina1. 69InaIc1201ma1. 201ma1. 201ma1. 201mnaUCE12v12v12v12v2）调节信号源输出为3V（峰值），在开关J1闭合和断开条件卜，用双踪示波器观察输入 输出波形。J1断开时：妍g反器-XSC1IJ1闭合时:J1断开时:夕于液詐XSC13) 测量输出信号为3V时放人器的输出功率和电源消耗功率，并计算此时的放人器效 率；逐渐增人输入信号，在没有出现明显失真条件卜，再测

4、最此时的输出效率、电源 功率和功效，记录测量值于表格1.1.1和1. 1. 2中。表格1. 1.2X开关断开Ui2. 121V2. 828V3. 536V4. 243V5. 657V56. 364V8. 485V9. 67VIo84.618mA161.236mA201.418 mA247. 448mA331. 505mA370. 501mA477. 886mA489.311mAUo1. 354V2. 580V3. 271V3. 959V5. 301V5. 928V7. 646V7. 832V计算：在输入信号为3V时P如IoX Uo=O. 121 W Pv=5.672W在最大输入信号且不失貞：

5、n=Pom/PvX100%=66.5%图象在输入信号为14V即UI=9. 899V时失真:表格行3开关闭合Ui2. 121V2. 828V3. 536V4. 95V5. 657VIo118.043 mA145.362 mA188. 402 mA273. 8238 mA313. 837mAUo1. 889V2. 326V3. 014V4.381V5. 0211V计算:输入信号为3V时:P* IoX Uo=3. 863WPv=5. 7663W最大输入信号且不失貞时：n=Pom/PvX100%=68.9%图像在输入信号为12V,UI=8.495V时失真:V刀人U丄2. OTL功率放大器测量1）按照图

6、4. 4. 3所示输入自己的OTL实验电路，并测量晶体管静态工作点并记录数据。开关闭合开关断开QIQ2QIQ2IB888.178nA0T776uA-0. 336uAIc1. 776uA6. 009nA4. 902uA2. 926uAUCE6. 003V5. 997V5. 997V6. 003V2）调节信号输出为3V（峰值），在开关J1闭介和断开的*件卜观察示波器记录图形。J1闭合时:J1断开时:3）测量输出信号为3V时放大器的输出功率和电源消耗功率，并计算此时的放人器效率: 逐渐增人输入信号，在没有出现明显失真条件卞，再测量此时的输出效率、电源功率 和功效，记录测量值于表格1. 1. 4和1.

7、 1. 5中.表格1.1.4开关闭合Ui2. 121V2. 828V3. 536V4.243V4.95VIo84. 525 mA127.439 mA170.824 mA214. 363mA256. 496 mAUo1. 354V2. 041V2. 733V3. 430V4. 104 V计算：在输入信号为3V时P如IoX Uo=O. 112WPv=1.339W在最大输入倍号且不失貞：n=Pom/PvX100%=72.8% 图彖在输入信号为8V即UI=5. 623V时失真：表格1.1.5开关断开Ui2. 121V2. 828V3. 536V4. 243V4.95VIo114. 135mA154. 874mA192. 512mA225. 780mA246. 539 mAUo1. 826V2. 478V3. 080V3. 612V3. 915V计算：在输入信号为3V时Po IoX Uo=O. 198W Pv=1.369W在Ai人输入信号且不失克：n=Pom/PvX100%=55.5%图彖在输入信号为7V即UI=4. 953V时失真:四、思考与总结(1)误差分析：由于记录数据的保留小数不统一所以存在误差，因为电脑匕仿真不与实际操作 相同，无导线的内阻等等。(2) OTL与OCL的冇缺点：OTL单电源