电子仿真实验报告

电子仿真实验报告

班级：电子信息142301 姓名：陈畔

学号：142139230104

低频功率放大器

一、实验目的

1. 进一步了解低频功率放大电路的工作原理，熟悉工程估算方法。 2. 了解电源电压Vcc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。 3. 掌握输出功率、效率、通频带和非线性失真系数的测量方法。 4. 熟悉常用电子元器。 二、实验原理

1、低频功率放大器具有频率相应好、非线性失真小和适宜集成化等优点，获得了广泛的应用。为了满足末级激励的要求，必须提高末级电压输出的幅度。为此，将电阻R7的一端接到输出端。

a利用自举作用使通过电阻的交流电流减小，从而提高等效负载电阻。

b前置级和推动级（末前级）之间采用直接耦合电路，并通过电阻实现级间电压串联负反馈，以改善频率响应和减小非线性失真。同时，前置级T1管的输入端通过电容组成自举电路，提高电阻的交流等效电阻，以减小对输入信号的旁路作用。

c为了减小交越失真，在两管的基级之间接有二极管组成偏置电路。 c电容产生高频负反馈，防止寄生振荡。 用multisim软件画电路图如下：

三、本实验要完成的技术要求 输出功率 PL>=300mW 输入电压 Ui<=200mV 非线性失真系数 r<=10% 上限频率 fh>=400Hz 下线频率 fL<=200Hz 电源电压 Vcc=12V 四、实验工具 计算机、multisim 7 五、实验内容和步骤 1、按要求连接电路 2、调整静态工作点

3、观察放大器的性能指标

最大不失真输出功率

输出端接上示波器观察输出电压波形，逐渐增大电压值，当输出电压波形幅度最大而又无明显失真时，通过示波器测量电阻两端的输出电压。 公式：

U2LMAXPlmaxRL

电压增益

输入信号仍为1KHz，调节信号电压Ui，使输出功率为300mW，测量这是各级输入、输出电压值，计算各单级和总的电压增益。 总效率

在电源端串接电流表，调节电压，使输出功率达到300mW时，读出电流值。

效率公式：

④频率特性

PL PD逐点测试时必须保证1KHz的输出功率为300mW

在频率为1KHz,功率为300mW时，测量输出电压的非线性失真的系数 测量最大不失真的输出电压 观察各种实验现象

电源电压改变时输出功率和总效率的变化情况

保持电阻RL一定，改变电源电测量放大器的最大不失真输出功率和总效率 负载改变时输出功率和总效率的改变情况

保持电流一定，改变电阻的大小，测量放大器的最大不失真输出功率和总效率 实验数据和分析

五、实验结果分析：

由以上实验结果表格知，正弦放大时，输入电压较低，小于100mv时，功率放大倍数不够，没有达到要求的功率，效率也小于55%。但是输入较高时，功率放大倍数足够，而且效率也大于55%，符合要求。方波产生完全符合实验要求，但是经过两级放大和功放后，方波产生了斜降和过冲。输入端接地，测输出端在8Ω负载条件下的噪声峰峰值过大，是一个稳定的正弦波，超过要求的噪声功率。 六、实验总结： 上升时间：1us；

下降时间：2us 无失真，无过冲，无斜降方波放大: 峰峰值：22V Vs=15V，Is=0.62A 上升时间：5us；

下降时间：12us 无失真，有斜降，有过冲。 七、实验结果分析：

由以上实验结果知，正弦放大时，输入电压较低，小于100mv时，功率放大倍数不

够，没有达到要求的功率，效率也小于55%。但是输入较高时，功率放大倍数足够，而且效

率也大于55%，符合要求。方波产生完全符合实验要求，但是经过两级放大和功放后，方波产生了斜降和过冲。输入端接地，测输出端在8Ω负载条件下的噪声峰峰值过大，是一个稳定的正弦波，超过要求的噪声功率。 八、实验过程问题及解决方法：

1. 实验过程中，经常遇见自激问题，通过并联电容可以有效改善，另外有时候需要滤掉 2. 其他频率的杂波，也可以通过电容解决。

3. 刚开始时，功放部分波形总是失真，回去用软件重新仿电路图后，发现去掉两个二极 4. 管可以得到很好的波形！

5. 还有就是电路连上后，负载处只有电压没有电流，后来也没有改电路，就是换了个电 6. 源就好了，也许是中间电路接触不良吧。

7. 在接高电压和低电压时，如果开了电源，再接进电路中，就容易出火花，所以，最好 8. 先将电源接入电路中，再开电源。

9. 注意接带有正负极的电容时，一定要接好正负极，否则会使电容损坏。 九、实验误差分析：

由测量的数据可以知道实测参数并没与计算的参数或仿真参数完全一致，原因可能是 1. 由于各个元器件并非是理想的，如电阻的实际值与标称值不尽相同； 2. 各计算公式为近似的公式； 3. 测量仪器仪表的读数误差

4. 电路中负载和芯片LM1875发热。 十、实验心得：

在做功率放大器实验的这一堂课里，可以说是一波未平一波又起，确实遇到了很多的问题，让我感受最深的就是自己的理论知识太缺乏，感觉自己以前所学的真的很不够用。从三极管的基本结构到最基本的共集、共射电路的计算，从弄懂乙类功率放大电路的基本结构到设计它的放大参数，这些知识的匮乏都驱使着自己将模电的知识再巩固一遍，即使是这样有时不知道如何入手，尤其是在刚刚遇到自激震荡的时候，本就对这个概念不是清楚的我们，想要去消除它，确实挺困难的，但我们并没气馁，我们总是不断地查资料，不断地尝试，采用各种消除自激震荡的方法，如简单的滞后补偿、RC滞后补偿、密勒补偿等等，最后都以密勒补偿（在基极与集电极之间接一个电容）的方法解决了。从这次的实验中，我们感觉收获蛮大，每一次的尝试都燃烧出了新的希望，多少次的参数的调试，5、6次的电路重装，有时结果或许一样，但我们排除了不一样的可能，积累着失败，我们离成功一步步的靠近。

总结这次的实验，确实出现了蛮多的问题，走了不少的弯路。在开始设计时就没有对题目进行很透彻的分析，题目要求输入的有效值为5mv，而我们在设计参数时都是按照峰峰值为5mv的输入信号来计算的，在这段时间里就浪费了很多的时间，最后弄明白了要的是有效值，峰峰值应为14mv，最后又重新计算各参数。这次的实验确实有一定的难度，对我们模拟部分的知识进行了一次很大的测验，虽花费的时间超过了两个星期，但这是值得的，确实学习到了不少的东西，从来没有努力去做一件事就能在这么短的时间就看到回报的，遇到问题不退缩是我们组最值得骄傲的事情。 十一、课程总结：

时间过的真快，转眼间一个学期的时间就过了，在过去 的一个学期里组织我们学习了不仅学习了电子仿真技术的原理，而且也参加了这门课程设计的实验。通过这段时间的切身实践，使我体会到了将在电脑中仿真的原理图应用于实际中的重要性。 经过这次自身的切身实践，我才深切地理会到了“走出课堂，投身实践”的必要性。平时，我们只能在课堂上与老师一起纸上谈兵，思维的认识基本上只是局限于课本的范围之内，这就导致我们对实际电路知识认识的片面性，使得我们只知所以然，而不知其之所以然！这些都是十分有害的，

其极大地了我们电子技术知识水平的提高。虽然我们已经历了电子技术实验的磨砺，但那毕竟只是个虚拟的电子技术处理程序，其与实际的业务操作相比还是有一定的差距的，所以我们平时应该多投身实践中。每做一个实验，感觉自己的收获总会不少。做实验是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合，在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高，学会将知识应用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力。在实验的过程中，我深深感觉到自身所学知识的有限。有些题目书本上没有提及，所以我就没有去研究过，做的时候突然间觉得自己真的有点无知，虽所现在去看依然可以解决问题，但还是浪费了许多时间，这一点是我必须在以后的学习中加以改进的地方，同时也要督促自己在学习的过程中不断的完善自我。