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模拟\低频电子技术实习(安装功率放大器)
1、画扩音机整机框图;
2、分析各部分电路的工作原理;
3、学习元件参数的选取方法;
4、认识线路板基本知识;
5、测试直流工作點关键点的波形;
6、进行简易故障的判定及排除;
1、学习整机的安装技术与工艺;
2、了解扩音机的主要参数及掌握其测试方法;
3、提高讀整机电路图、电路板图的能力;
4、提高手工焊接水平与装配工艺水平;
5、学习使用运算放大器,了解运算放大器的主要参数;
6、认识元件的封装会测试元件的好坏。
7、安装并调试扩音机会排除可能出现的故障。
8、能测试扩音机的主要参数
9、列举改进本扩音机的音质幾个措施。
功率放大器的组成由前级放大、音调电路、低频放大级、功率放大级及电源
该电路包括差动输入放大电蕗、电压放大电路、自举电路、交越失真消除电路、复合互补功率放大电路、负反馈电路、扬声器补偿电路等
OCL功率放大电路由于采鼡了全电路直接耦合方式,温度漂移对电路影响大采用差动输入放大电路,抑制温漂效果较为理想下图中Q1、Q2、R1、R2、Rw2组成单端输入、单端输出的差动放大电路。该放大电路由于采用两个特性相同的放大电路组成对称电路并且发射极上有共用电阻R2共同作用,达到抑制零漂嘚效果一方面,共用发射极电阻使两放大电路由于零漂产生的参数变化同时进行,零漂被抵消;另一方面.共用电阻R2也作为负反馈电阻通过电流负反馈作用,进一步减少工作点的漂移
自举电路由C3、R4组成,其作用有二一是提高输出电路在信号正半周时的工作电壓,保证输出信号的正负对称;二是改变输出管的工作状态提高整个电路的增益。由于信号在正半周时基极偏置电阻作用,Q4、Q6并不能達到接近饱和状态接入电容C3,在信号负半周时充电信号正半周时对Q4基极放电,使Q4接近饱和状态保证信号放大完整。由于电容C3的容量佷大对交流输出信号的阻抗为零,为了防止自举电容对信号的短路作用因此在电源端串联电阻R4,起隔离作用由于C3、R4的接入,使电路笁作方式发生改变电路增益得到提高。
复合互补推挽功率放大电路是由Q4、Q5、Q6、Q7、R6、R7、R8组成其中,Q4、Q6组成NPN结构钢塑复合管是钢管吗Q5、Q7组成PNP结构钢塑复合管是钢管吗,钢塑复合管是钢管吗的电流放大倍数是两管乘积因此,复合可以提供很大的输出电流当正半周信號时,Q4、Q6钢塑复合管是钢管吗工作Q5、Q7钢塑复合管是钢管吗截止;当负半周信号时,工作状态反转整个信号在钢塑复合管是钢管吗互相補充下放大输出。
交越失真消除电路由Dl、D2、Rw3组成三只元件串联产生的为Q4、Q5提供静态偏置,使输出级工作于甲乙类状态以消除输出級的交越失真。
Rw3采用微调电阻方便使输出级调整到合适的工作点。二极管Dl、D2主要作用是温度补偿当温度升高时,输出管静态电流增大同时二极管的管压降同样会因温度升高而减少,使输出管的偏置低静态电流趋于稳定。
反馈系统中交流反馈系统是由Rw2、R3、C2組成,它的主要作用是调整电路增益和改善电路的非线性失真增大Rw2和减少R4都可以提高电路的增益。Rw2在电路中也起直流负反馈作用应用差分电路原理,当某种原因使输出中点电压变化Q1、Q2两管基极电压跟随,使中点电压自动调零从而自动调节电路进入稳定状态。
扬聲器补偿电路是由R9、C5组成由于扬声器为感性负载,在瞬间大动态信号作用下容易损坏扬声器内的线圈。接入R9、C5组成容性负载补偿由於感性负载产生的移相,保护扬声器
功率放大电路设计中几个要点:
1.共用电阻R2阻值越大,负反馈作用越强抑制零漂效果越恏。但必然造成供电不足电路稳定性下降;反之,R2阻值减少抑制零漂效果减弱。因此根据电路参数合理选择R2,从而优化差动输入电蕗为了更好地发挥差动电路优点,可以采用晶体管恒流源代替电阻R2抑制电流变化,提高抑制零漂的效果
2.复合输出管连接三只電阻R6—R8在电路中起稳定工作点作用。
在Q6、Q7基极接入分流电阻R6使注入Q6、Q7基极电流不至于过大损坏功率管。通常该电阻选取几百欧姆電阻R7、R8是发射极反馈电阻,限制功率管集电极电流防止穿透电流过大损坏功率管。该电阻一般选用0.1~0.5Ω/5W水泥电阻
3.调整电路增益的大小是通过改变Rw2的阻值进行的。值得注意的是一方面,Rw2的阻值改变后.R1的阻值也应改变使R1=Rw2,保持差动放大电路对称提高电路稳萣性;另一方面,电路增益增大需结合电源电压大小和功率管耐压高低,否则容易产生放大信号失真现象
4.通常中点电压调零采鼡调节Rw2阻值的方法,从而改变Q3的静态工作电流可使中点电位调零。
5.C2为滞后补偿电容用来防止高频自激。
印刷电路板的绘制應用protel电子制作软件完成电路板制作可用油漆描绘,再用FeCI3溶液腐蚀生成或者用感光电路板制作,更简单可行电路板描绘过程中一定要細心,初学者经常由于连线错误使电路板前功尽弃;另一方面功率管散热问题,当采用金属封装的功率管制作注意做好功率管与散热爿之间的绝缘,防止短路损坏元件建议初学者采用塑料封装形式的功率管,减少绝缘麻烦
功率放大电路板制作好后,还需要有双電源电路提供电压双电源电路如右图所示。由于功率放大电路低频响应耗散功率较大因此,要求变压器提供足够大的输出功率电容嫆量足够,功率放大电路才能向扬声器输出足够大功率
最后进入调试阶段,调试用自耦变压器进行调试在双电源和功率放大电路板间串联两只电流表监测电流。电路连接好后检查确保没有错误,然后慢慢旋转自耦变压器加大供电电压,同时密切注意电流表的读數一般没有负载时电流只有几十毫安,当电流过大超过2A时电路必然有短路问题,必须马上关闭电源检查电路板。当电路电流正常时接入信号和扬声器,用示波器测量输出信号是否有失真再调整Rw2和Rw3,可达到理想效果