集成功率放大电路

集成功率放大电路实验

一、实验目的
1．掌握测量集成功率放大电路主要电路指标的方法
2．理解功率放大电路的工作原理，熟悉低频集成功率放大电路DG4100系列及其应用电路。

二、实验前准备
1．预习功率放大电路的工作原理。
2．熟悉低频集成功率放大电路DG4100系列及其应用电路。

三、实验原理
功率放大电路的任务是将输入的电压信号进行功率放大，保证输出尽可能大的不失真功率，从而控制某种执行机构，如使扬声器发出声音、电机转动或仪表指示等等。
DG4100系列低频集成功率放大电路是单片式集成电路，特别适合在低压下工作。DG4100型集成功放输出功率是1.0W。推荐电源电压为6V, 负载电阻为4Ω；DG4101型集成功放输出功率是1.5W，推荐电源电压为7.5V,负载电阻为4Ω；DG4102型集成功放输出功率是2.1W，推荐电源电压为9V，负载电阻为8Ω。
本实验采用DG4102型单片式集成功率放大电路，此集成电路是带散热片的14脚双列直插式塑料封装结构，其结构外形图和管脚如图3.16所示：

图3.16 DG4102型单片式集成功放电路结构外形图和管脚
1——输出端 6——反相输入端 9——输入端
4、5——补偿电容 10、12——旁路电容 13——自举电容
2、7、8、11——空脚 3——接地 14——电源电压（＋VCC）

实验电路如图3.17所示，是由DG4102型单片式集成功率放大电路组称的OTL应用电路。电路中的C₁、C₅分别是输入、输出隔直耦合电容；C₃为补偿电容，用来防止可能产生的高频寄生振荡；C₄为交流负反馈元件；C₆为自举电容，可以提高输出电压的正向输出幅度，避免输出电压的正半周出现削顶失真；C₇可以改善自举电路性能；C₈和C₉为交流旁路电容；R₁、C₂与集成电路的内部电阻共同构成交流负反馈网络。

由DG4102组成的应用电路图（OTL）

四、实验器材

器件名称	器件型号	器件数量
实验电路箱和面包板		一台
示波器	V-252	一台
直流稳压电源	SS179	一台
信号发生器	GFG-8016	一台
集成功放	DG4102	一片
万用表	MF47	一块
毫安表		一块

　

五、实验内容及步骤

1．测量集成功放电路的输出
（1）按照图3.17所示电路搭接好电路，打开直流稳压电源，调整输出直流电压＋VCC=9V。
（2）先关掉直流稳压电源，再由信号发生器产生1kHz的正弦波信号，正弦信号的有效值U₁=50mv（用毫伏表测量）
（3）将稳压电源与实验电路用导线相连，检查无误后再打开稳压电源。
（4）将正弦波信号加至实验电路输入端，用示波器观察输出电压的波形，并与输入信号波形进行比较记录。
（5）用毫伏表测量此时的输出交流电压幅度UO=________V

2．最大不失真输出功率和效率
（1）按照图3.17所示电路搭接好电路，打开直流稳压电源，调整输出直流电压＋VCC=9V。
（2）先关掉直流稳压电源，再由信号发生器产生＝1kHz的正弦波信号，用示波器观察输出信号的波形。将输入信号从零开始逐渐增大，直到输出波形恰好为不失真为止，用毫伏表测量此时的最大不失真输入电压Ui、输出电压Uo和相应的电源供给的直流电流I_C。
（3）按下列要求计算出：

3．验证集成功放电路的功率放大作用
（1）将实验电路的输出电压信号接于一个内阻为8Ω的喇叭两端，逐渐增加实验电路的输入信号幅度，观察对应的输出信号波形，并将输出调至最大（不失真）。
（2）将输入信号幅度调回至50mv，电路其他部分保持不变，逐渐改变实验电路的输入信号频率，观察对应的输出信号波形变化。

六、实验报告
1．整理实验数据，
2．画出相应的波形。

七、注意事项
1．本实验中要严格禁止将集成功放的输出端与地短接，以保护集成电路的安全。
2．测量集成功放的输入、输出电压幅度时，只有信号频率在1kHz时，用毫伏表测量所得到结果才是准确的。