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功率衰减器参数及检测

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功率衰减器参数与检测

TP-LINK 内销PE 李悦

一、概述

在无线系统测试中常常需要对从一个设备到另一个设备的信号进行衰减。例如，射频发射机测试中，涉及的功率等级常常从几瓦到几百瓦甚至上千瓦，这么大功率的信号必须得经过衰减以后才可以连接到大部分的测试设备中，否则会对测试设备有损害。一种叫做衰减器的简单电路常常能用来减少信号幅度，而且衰减器不但可以把信号电压衰减到一定值还可以对阻抗值进行变换。

衰减器的技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗等。工作频带是指在给定频率范围内使用衰减器,衰减量才能达到指标值；衰减量是指输入信号与输出信号功率的对数值之差；功率容量就是衰减器正常工作时能够承受的最大功率损耗，衰减器是一种能量消耗元件，功率消耗后变成热量。可以想象，材料结构确定后，衰减器的功率容量就确定了；回波损耗指的是传输信号被反射到发射端的比例，可以用驻波比来形容，对于功率衰减器，要求其两端的输入输出驻波比应尽可能小；衰减器是一个功率消耗元件，不能对两端电路有影响，也就是说，与两端电路都是匹配的。

二、两个重要指标

进行衰减器设计时，最基础的两个指标要求如下：

2.1衰减量

无论构成功率衰减的机理和具体结构如何,总是可以用下图所示的二端口网络来描述衰减器。

图中,信号输入端的功率为P 1，而输出端的功率为P 2，衰减器的功率衰减量为A（dB）。若P 1、P 2以分贝毫瓦（dBm）表示,则两端功率间的关系为：

即：　

可以看出，衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量用分贝作单位,便于整机指标计算。　

2.2阻抗匹配

利用电阻构成的T 型或П型网络实现集总参数衰减器，通常情况下，衰减量是固定的，且由三个电阻值决定。两种电路拓扑下图所示。图中Z 1、 Z 2是电路输入端、输出端的特性阻抗。

T 型功率衰减器； π型功率衰减器

2()

()10lg ()

P mW A dB P mW

(a )(b )Port ‐2 P2

Port ‐1 P1 ()()()21P dBm =P dBm -A dB

对衰减器输入而言，输入阻抗要与信号源的输出阻抗匹配；对衰减器输出而言，输出阻抗要与负载阻抗匹配。由于射频功率衰减器一般不需要进行阻抗变换，所以，输入阻抗、输出阻抗、负载阻抗和信号源输出阻抗都相等。大部分测试设备常常具有特定的输入阻抗。比如，许多的无线通信测试设备的特性阻抗为50Ω 而视频设备的特性阻抗为75Ω。

三、衰减参数计算

由于低频或直流情况下衰减器为纯电阻的二端口网络，故2.2中T 型或π型可以相互转换，以T 型为例对其参数进行推导，其过程如下：

首先，设Rs 1=Rs 2=Rs，Z 1=Z 2=Z=R，根据其输入匹配特性，从左边看进去的输入电阻应该等于R，所以可得：

再由输入电压和输出电压的关系可得：

由式（1）和（2）可以解得：

同理，可以算得π型衰减器的S P R R 和参数值：

又由于且输入输出阻抗相等，所以：

由（3）、（4）和（6）可得：

()//S P S R R R R R ++=()()()O

O O S S I P U R R U U R R R R U R R R

++++=(1)(2)(3)P 2121()1I I O O

S I I O O

U U U U R R R R

U U U U ?==+? 和 2P 1()112I I O O S I I O O

U U U U R R R R U U U U +?==? 和 (4)

2()

()10lg ()P mW A dB P mW =12()()10lg 20lg ()I

O P mW U A dB P mW U ==(5)2010A

U K U ==(6)

2P 11

12S

K R K K R

K +=??=P 21121S K R R K K R R K ?=+=?

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对于衰减器，在实际测量时无法量出内部的Rs 和Rp 值。故需要将其转换成两个容易测量的电阻量，设前后轴心间的阻值为R1，轴心和外表面间阻值为R2，如下图所示。以T 型为例，R1与R2大小如下：

四、衰减参数计算

为方便检查衰减器的衰减值是否正常，需要制定一张衰减值与R1和R2间的关系表，如下所示：

A(dB) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 R1(Ω) 0.576 1.151 1.727 2.302 2.877 3.453 4.027 4.601 5.176 5.750R2(Ω) 4343 2172 1448 1087869.5725.0621.8544.4484.3 436.2

A(dB) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0R1(Ω) 5.750 11.46 17.10 22.6328.0133.2338.2543.0547.62 51.95R2(Ω) 436.2 221.0 150.5 116.196.2583.5574.9368.8464.40 61.11

A(dB) 11.0 12.0 13.0 14.015.016.017.018.019.0 20.0R1(Ω) 56.03 59.85 63.42 66.7369.8072.6475.2577.6479.82 81.82R2(Ω) 58.63 56.73 55.28 54.1553.2752.5852.0451.6151.28 51.01

A(dB) 21.0 22.0 23.0 24.025.026.027.028.029.0 30.0R1(Ω) 83.63 85.28 86.78 88.1389.3590.4591.4592.3493.15 93.87R2(Ω) 50.80 50.64 50.50 50.4050.3250.2550.2050.1650.13 50.10

A(dB) 31.0 32.0 33.0 34.035.036.037.038.039.0 40.0R1(Ω) 94.52 95.10 95.62 96.0996.5196.8897.2197.5197.79 98.02R2(Ω) 50.08 50.06 50.05 50.0450.0350.0350.0250.0250.01 50.01

A(dB) 41.0 42.0 43.0 44.045.046.047.048.049.0 50.0R1(Ω) 98.23 98.42 98.59 98.7598.8899.0099.1199.2199.29 99.37R2(Ω) 50.01 50.01 50.01 50.0050.0050.0050.0050.0050.00 50.00

122P 2

122111

S S K R R R K K R R R R K ?==++=+=?2010;50;

K R ==ΩR 2

附：阻值与衰减对应关系图如下

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实验三功率放大电路实验报告

实验三功率放大电路实验报告 The following text is amended on 12 November 2020.

集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表有关试验方法的说明：（1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小（Vi<20mV）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值mox O V，则最大不失真输出功率为： (2)测量功率放大器的效率：在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I，此时电源Vcc提供的直流输出功率为：注：此处Vcc应为正负电源之差。功率放大器的效率为：

集成功率放大器的实验电路三. 实验内容及步骤 1、连接电路：接入正负电源（+V CC、-V EE）接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E

3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i，按后面要求进行测量。负载电阻R L＝时，按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E，计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η；逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E，并计算此时的输出功率P O，电源供给功率P E 和效率η，填表。实验需要测量的数值有I E和V omax ，P O，P E ，η由实验数据计算得到，计算公式如下：实验注意事项：功率放大器输出大电压大电流，工作在极限状态，产热较多，需要谨慎操作防止烧毁功放； I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程； V时，一定使输入电压Vi置最小，然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。

功率因素及需用系数表

用电设备组名称 Kx cosφtgφ 单独传动的金属加工机床：小批生产的金属冷加工机床～大批生产的金属冷加工机床～小批生产的金属热加工机床～～～大批生产的金属热加工机床～锻锤、压床、剪床及其它锻工机械木工机械(木加工车间内) ～～～液压机生产用通风机～～～卫生用通风机～泵、活塞型压缩机、电动发电机组～球磨机、破碎机、筛选机、搅拌机等～～～电阻炉（带调压器或变压器）：非自动装料～～～自动装料～～～干燥箱、加热器等～ 1 0工频感应电炉（不带无功补偿装置）高频感应电炉（不带无功补偿装置）焊接和加热用高频加热设备～熔炼用高频加热设备～～～表面淬火电炉(带无功补偿装置)：电动发电机真空管振荡器中频电炉(中频机组) ～

氢气炉(带调压器或变压器) ～～～真空炉(带调压器或变压器) ～～～电弧炼钢炉变压器电弧炼钢炉的辅助设备点焊机(非电子行业)、缝焊机电子行业点焊机对焊机自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器单头直流弧焊机多头直流弧焊机金属、机修、装配车间、锅炉房起重机(ε=25%)～铸造车间用起重机(ε=25%)～联锁的连续运输机械非联锁的连续运输机械～一般工业用硅整流装置电镀用硅整流装置电解用硅整流装置红外线干燥设备～ 1 0 电火花加工装置超声波装置 X光设备电子计算机主机(中频机组) ～电子计算机外部设备～

试验设备(仪表为主) ～试验设备(电热为主) ～磁粉探伤机铁屑加工机械木工机械一般木材加工筛砂机称量车阀门静电除尘器硒整流器稳压器插头设备～排气台～老炼台～陶瓷隧道窑～拉单晶炉～赋能腐蚀设备真空浸渍设备科研机构的实验室及实习工厂总的电力负荷～～～大专院校的实验室及实习工厂总的电力负荷～～～一般医疗插座给水泵和排水泵循环水泵、油泵剪板机～振动机～～～卷扬机～

音频功率放大器设计实验报告

题目：音频功率放大器电路音频功率放大器设计任务 1、基本要求（1）频带范围 200Hz —— 10KHz，失真度 < 5%。（2）电压增益 >= 20dB。（3）输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。（4）功率放大电路部分使用分立元件设计。发挥部分（1）增加音调控制电路。（2）增加话筒输入接口，灵敏度 5mV，输入阻抗 >> 20 欧姆。（3）输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。（4）其他。目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以，就高保真度功放而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程，达到基本指标。 2 总体方案根据实验要求，本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路一、电路工作原理图1所示电路为音频功率放大器原理图，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为10~1400Hz，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器，C1是输入耦合电容，R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为（R2+R3）/R2=（0.68+22）/0.68=33.3倍，C2起隔直流作用，以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容，防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路，用以在电路接有感性负载扬声器时，保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管，防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2．电流反馈电流反馈是指在一个反馈电路中，若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若

测量小灯泡的电功率实验报告

测量小灯泡的电功率实验报告学校姓名实验日期同组人【实验目的】测量小灯泡的电功率。【实验要求】分别测量小灯泡在实际电压等于额定电压、略大于额定电压、小于额定电压时的电功率。【实验原理】根据公式，测出灯泡和，就可以计算出小灯泡的电功率。【实验电路图】根据实验的目的和原理设计实验电路图，并按电路图连接实物。【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 1．按电路图连接实物电路。 2．合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 3．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。 5.分析实验数据，论证交流得出实验结论。 6．评估交流，断开开关，整理实验器材，写实验报告单。【注意事项】 1．按电路图连接实物电路时注意：

（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。 2．合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。 3．调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。 4、电压表、电流表使用前要调零，读数时要认清仪表所选量程和对应的分度值，读数时视线要正对刻度盘指针所指位置。［实验结论］由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）实验数据（记录）表格：小灯泡的额定电压是［结论］（1）不同电压下，小灯泡的功率。实际电压越，小灯泡功率越。（2）小灯泡的亮度由小灯泡的决定，越大，小灯泡越亮。

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计课程名称模拟电子技术题目名称功率放大器专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)

一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)

OTL功率放大器引言：OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。 1：设计任务与要求 1.1设计任务： 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，增强实际动手能力。 1.2 设计要求： 1.设计时要综合考虑实用，经济并满足性能指标的要求，合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料，不懂的地方积极向老师同学请教，讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2：方案设计要求设计一个由二极管，三极管，电容，电阻等元件组合而成的OTL音频功

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告.docx

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告本科实验报告课程名称：姓名：学院：系：专业：学号：指导教师：电子电路安装与调试信息与电子工程学院电子科学与技术一、实验目的二、实验任务与要求三、实验方案设计与实验参数计算（3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……）四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得一、实验目的 1、学习并初步掌握音频功率放大器的设计、调试方法。 2、学习并掌握电路布线、元器件安装和焊接。 3、掌握音频功率放大器各项主要性能及指标的调试方法。二、实验任务与要求 1、设计 (1)设计一音频功率放大器，使其达到如下主要技术指标：负载阻抗：R L =4Ω额定功率：P o =10W 带宽：BW ≥(50~15000) Hz 音调控制：低音：100Hz ±12dB 高音：10kHz ±12dB 失真度：γ≤3% 输入灵敏度：U " i (2)设计满足以上设计要求的稳压电源。 2、在Altium Designer中画出原理图, 并进行PCB 板的编辑与设计。 3、根据给定的功率放大器的原理图（三），做如下工作：（1）分析计算晶体管前置放大器的直流工作电压、电流、输入电阻、输出电阻、各级放大器的交流增益。（2）分析音调控制电路的工作原理，计算4个极端情况下的交流增益。（3）安装实验电路板（4）调试和测试实验电路的增益、频响特性曲线、输入电阻和输出电阻、以及改变某实验名称：音频功率放大器的设计、安装和调试姓名：陈肖苇学号：3140104580_ 些电路参数后的性能测试（电路图中括号内的数字）。（5）分析实验数据，并与理论计算值比较，讨论二者之间的误差和产生误差的原因。三、实验原理和实验方案设计作为音频放大器的音源部分，其输出电平既有高至数百毫伏（如调谐器：50~500mV，线路输出：100~500mV），也有低至1mV （如话筒：1~5mV），相差达几百倍。音频放大器就是要把这些不同大小的音源放大后驱动喇叭，发出同等强度的声音。因此，根据不同音源的需要，可以画出音频放大器的原理框图，如图1所示。 P.2 装订线图1音频功率放大器框图 1、各部分电路电压增益的确定根据额定输出功率P o =10W和负载R L =4Ω，可求得输出电压为： V o ===6.32V 所以整机中频电压增益为：A O um =

测量电功率的实验

测量电功率的实验测量电功率实验的目的和原理： 1. 实验目的： 1）测定小灯泡额定电压下的电功率； 2）测定小灯泡略高于额定电压下的电功率； 3）测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。 2. 实验原理：P=UI 应测量的物理量：小灯泡两端的电压U，和通过的电流I。 3. 实验方法：伏安法伏安法测小灯泡的电功率：

伏安法测电阻与测功率的异同点：补充： (1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率”这一栏。 (2)伏安法测定值电阻时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压，因电阻阻值不变，这是为了多测几组对应的电压、电流值，多测几次电阻值，用多次测量求平均值来减小误差。 (3)伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下，

小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。 “伏安法测功率”中常见故障及排除: “伏安法测功率”是电学中的重要实验。同学们在实验过程中，容易出现一些实验故障，对出现的实验故障又束手无策，因此，能够找出实验故障是做好实验的“法宝”。下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。 1．器材选择不当导致故障故障一：电流表、电压表指针偏转的角度小。 [分析原因]①电压表、电流表量程选择过大；②电源电压不高。 [排除方法]选择小量程，如果故障还存在，只有调高电源电压。实验中若电表指针偏转的角度太小，估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。 2．器材连接过程中存在故障故障二：电压表、电流表指针反向偏转。 [分析原因]两表的“+”“-”接线柱接反了，当电流从“一”接线柱流入时，指针反向偏转，甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。 [排除方法]将两电表的“+”“-”接线柱对调。故障三：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。 [分析原因]滑动变阻器连接有误，没有遵循“一上一下”的接线原则，把滑动变阻

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。二、实验要求 1）设计要求设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标：（1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真；（2）电路输出功率大于8W；（3）输入阻抗：≥10kΩ；（4）放大倍数：≥40dB；（5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围；（6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力；（7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。发挥部分：（1）增加电路输出短路保护功能；（2）尽量提高放大器效率；（3）尽量降低放大器电源电压；（4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下：（1）画出电路原理图；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；

（5）PCB文件生成与打印输出；（6）PCB版图制作与焊接；（7）电路调试及参数测量。三、实验内容与原理音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：音频功率放大电路实验类型：研究探索型实验同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。二、实验内容和原理（必填）音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。装订线

前置放大电路：前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级：对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块）本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，

功率因素及需用系数表

用电设备组名称Kx cosφtgφ 单独传动的金属加工机床：小批生产的金属冷加工机床0.12～0.16 0.5 1.73 大批生产的金属冷加工机床0.17～0.2 0.5 1.73 小批生产的金属热加工机床0.2～0.25 0.55～0.6 1.51～1.33 大批生产的金属热加工机床0.25～0.3 0.65 1.17 锻锤、压床、剪床及其它锻工机械0.25 0.6 1.33 木工机械(木加工车间内) 0.2～0.3 0.5～0.6 1.73～1.33 液压机0.3 0.6 1.33 生产用通风机0.75～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 卫生用通风机0.65～0.7 0.8 0.75 泵、活塞型压缩机、电动发电机组0.75～0.85 0.8 0.75 球磨机、破碎机、筛选机、搅拌机等 0.75～0.86 0.8～0.85 0.75～0.62 电阻炉（带调压器或变压器）：非自动装料0.6～0.7 0.95～0.98 0.33～0.2 自动装料0.4～0.6 0.95～0.98 0.33～0.2 干燥箱、加热器等0.7～0.9 1 0 工频感应电炉（不带无功补偿装置）0.8 0.35 2.67 高频感应电炉（不带无功补偿装置）0.8 0.6 1.33 焊接和加热用高频加热设备0.5～0.65 0.7 1.02 熔炼用高频加热设备0.8～0.85 0.8～0.85 0.75～0.62 表面淬火电炉(带无功补偿装置)：电动发电机0.65 0.7 1.02 真空管振荡器0.8 0.85 0.62 中频电炉(中频机组) 0.65～0.75 0.8 0.75 氢气炉(带调压器或变压器) 0.4～0.5 0.85～0.9 0.62～0.48 真空炉(带调压器或变压器) 0.55～0.65 0.85～0.9 0.62～0.48 电弧炼钢炉变压器0.9 0.85 0.62 电弧炼钢炉的辅助设备0.15 0.5 1.73 点焊机(非电子行业)、缝焊机0.35 0.6 1.33 电子行业点焊机0.2 0.6 1.33 对焊机0.35 0.7 1.02 自动弧焊变压器0.5 0.5 1.73 单头手动弧焊变压器0.35 0.35 2.68 多头手动弧焊变压器0.4 0.35 2.68 单头直流弧焊机0.35 0.6 1.33 多头直流弧焊机0.7 0.7 1.02 金属、机修、装配车间、锅炉房起重机(ε=25%)0.1 ～0.15 0.5 1.73 铸造车间用起重机(ε=25%) 0.15～0.3 0.5 1.73 联锁的连续运输机械0.65 0.75 0.88 非联锁的连续运输机械0.5～0.6 0.75 0.88 一般工业用硅整流装置0.5 0.7 1.02 电镀用硅整流装置0.7 0.8 0.75

6低频功率放大器实验报告1

实验报告姓名：学号：日期：成绩：课程名称模拟电子实验实验室名称模电实验室实验名称低频功率放大器同组同学指导老师一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法二、实验原理图7－1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级（也称前置放大级），T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具图7－1 OTL 功率放大器实验电路有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管

D ，给T 2、T 3提供偏压。调节R W2，可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =，可以通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。当输入正弦交流信号u i 时，经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极，u i 的负半周使T 2管导通（T 3管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C 0充电，在u i 的正半周，T 3导通（T 2截止），则已充好电的电容器C 0起着电源的作用，通过负载R L 放电，这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下，L 2CC om R U 81P =，在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值，来求得实际的L 2 O om R U P =。 2、效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率理想情况下，ηmax ＝ 78.5％。在实验中，可测量电源供给的平均电流I dC ，从而求得P E ＝U CC ·I dC ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。 3、频率响应详见实验二有关部分内容 4、输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号U i 之值。三、实验设备与器件 1、＋5V 直流电源 5、直流电压表 2、函数信号发生器 6、直流毫安表

《测量电功率》观课报告

《测量电功率》观课报告我选择以教师把控课堂，学生动手实验能力、合作学习、交流讨论得出结论为观察角度观察了李敏老师《测量电功率》一课。现将观课情况总结汇报如下：李老师在本节课程的设置上旨在让学生知道了电功率的概念、单位以及电功率的计算公式P=I·U的基础上，实际测量小灯泡的电功率，让学生参与到科学探究中来，让学生充分讨论，制定探究的方案，自主完成探究实验活动，经历探究过程，使学生理解小灯泡在不同的电压下会有不同的电功率，只有在额定电压下的电功率为额定功率，小灯泡才正常发光。通过实验，学生对所发生的现象有了更深刻的印象并很好地理解了灯的亮度可以用它的实际功率来表示。教师在授课过程中注意到了重点突出，本节教材的重点是使学生会用实验的方法来测量小灯泡的电功率。 1、在让学生知道了电功率的概念、单位以及电功率的计算公式P=I·U的基础上，逐步让学生找到所需的仪器：电源、导线、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、小灯泡（用电器）。 2、提示：让学生画出实验电路图 3、引导：（1）根据小灯泡的额定电压选择几节干电池串联、电流表、电压表的量程等注意事项。（2）学

生在连接实际电路的过程中的注意事项：教师巡视提醒（如开关处于什么状态、滑动变阻器的接法、闭合开关前滑动片的位置等等）。 4、管理好学生，使学生自己操作又不损坏器材，是上课教师的成功典范，是值得学习的地方。因为多年以来在做这个实验时，很多学生总是把小灯泡烧坏。以上几点反应了教师把控课堂的能力超群。本节教材的难点有两个，其一是为什么要进行多次测量，其二是为什么说“平均功率”是没有意义的。本次探究实验，要求学生独立设计实验方案，讨论实验方案，交流分析数据，在操作中去发现问题并通过交流来解决问题，独立完成实验报告，新课标所倡导的自主学习、合作学习的精神，在本节教材中得到了充分的体现。以学生为主体，是新课标的基本理念之一。让学生自主设计实验方案，甄选方案，锻炼学生设计实验的能力。学生把在操作过程遇到的困难和发现的问题能及时记录下来，培养学生实事求是的科学态度，使他们养好严谨治学的习惯。体现在： 1、学生分工明确、积极配合、人人有事做、气氛热烈，充分体现了合作学习。 2、放手让学生去做，学生不但学到了实际操作的经验，具体观察到实际电压U实与U额的关系联系到灯泡的亮度。

实验三功率放大电路实验报告

集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表有关试验方法的说明：（1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号；Vi 置最小（Vi<20mV ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi ，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 mox O V ，则最大不失真输出功率为： 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η：在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ，此时电源Vcc 提供的直流输出功率为： ×E E CC P I V = 注：此处Vcc 应为正负电源之差。

功率放大器的效率为： max = O E P P 集成功率放大器的实验电路三. 实验内容及步骤 1、连接电路：接入正负电源（+V CC 、-V EE ）接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i ，按后面要求进行测量。负载电阻R L ＝时，按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η；逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率η，填表。峰值 I E P O P E η

电气设计需要系数利用系数功率因数等系数用表

表3-5 民用建筑照明负荷需要系数建筑物名称需要系数(Kd) 备注单身宿舍楼~ 一开间内I一2盏灯，2一3个插座一般办公楼~一开间内2盏灯，2一3个插座高级办公楼~ 科研楼一开间内2盏灯，2一3个插座发展与交流中心~ 教学楼三开间内6-11灯，1一2个插座图书馆~ 毛儿所、幼儿园小型商业·务业用房综合商业、服务楼食堂、餐厅高级餐厅~ 一般旅馆、招待所~ 一开间I盏灯，2一3个插座，集中卫生间高级旅馆、·招待所带卫生间旅游宾馆单间客房4一5盏灯，4一6个插座电影院、文化馆~ 剧场~ 礼堂~ 体育练习馆~ 体育馆展览厅门诊楼~ 一般病房楼高级病房楼锅炉房负荷分级及其供电要求表3-1 民用建筑常用重要电力负荷分级. 序号建筑物名称用电负荷名称负荷等级备注二一特别重要

级级负荷 1高层普通住宅、高层宿舍客梯、生活泵、主要通道照明√ 2部、省级办公楼、全空调涉外办公楼，超高层公楼、综合楼)，使馆和大使馆官邸。主要办公室、会议室，总值班室、档案室及主要通道的照明、客梯 √（√) (√)如设有应急电源设备，可根据需要处理机要室、电报房、电子计算机系统的电源√ 3国宾馆、大会堂、国际会议中心地方厅、总值班室及主要通道照明、厨房√ 主会场、接见厅、宴会厅、电梯。电声、录像、电子计算机系统的电源 √ 4四、五星饭店地下污水泵电源. √经营管理及备管理用电子计算机系统电源; 宴会厅。电声、·新闻摄影、录像电源、宴会厅、餐厅·娱乐厅、高级客房、康乐设施、厨房及主要通道的照明。水泵、厨房的部分电力及其余客梯 √

音频功率放大电路实验报告

前置放大电路：前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级：对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块）本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2

测量小灯泡的电功率》实验报告单

九年级物理实验报告班级：九年（）班姓名: ________ 日期：____年____月___日实验名称：《测量小灯泡的电功率》一、实验目的：用_______测量小灯泡的电功率二、实验器材: 电源、开关、导线(若干条)、小灯泡、_________、 ________、 ____________。三、实验原理：_______ 四、实验电路图：画在右边的方框内五、实验步骤：（1）按电路图连接电路。注意连接过程中，开关应该是__________的，滑动变阻器的滑片应该移至阻值_________处。（2）检查电路无误后，闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡的两端的电压等于额定电压,读出电流表的示数，观察小灯泡的发光情况，并填入对应的表格中。（3）继续移动滑片，使小灯泡的两端的电压高于额定电压,读出电流表的示数，观察小灯泡的发光情况，并填入对应的表格中。（4）继续移动滑片，使小灯泡的两端的电压低于额定电压,读出电流表的示数，观察小灯泡的发光情况，并填入对应的表格中。（ 5）断开开关，整理器材。六、实验数据记录表格：（U 额=2.5v ）七、分析与论证（结论）当U 实=U 额时, P 实 P 额，正常发光当U 实>U 额时, P 实 P 额，比正常发光更亮

当U 实

电气设计需要系数利用系数功率因数等系数用表

民用建筑照明负荷需要系数表3-5 民用建筑照明负荷需要系数建筑物名称需要系数(Kd) 备注单身宿舍楼~ 一开间内I一2盏灯，2一3个插座一般办公楼~一开间内2盏灯，2一3个插座高级办公楼~ 科研楼一开间内2盏灯，2一3个插座发展与交流中心~ 教学楼三开间内6-11灯，1一2个插座图书馆~ 毛儿所、幼儿园小型商业·务业用房综合商业、服务楼食堂、餐厅高级餐厅~ 一般旅馆、招待所~ 一开间I盏灯，2一3个插座，集中卫生间高级旅馆、·招待所带卫生间旅游宾馆单间客房4一5盏灯，4一6个插座电影院、文化馆~ 剧场~ 礼堂~ 体育练习馆~ 体育馆展览厅门诊楼~ 一般病房楼高级病房楼锅炉房负荷分级及其供电要求民用建筑常用重要电力负荷分级（见表3-1 ）表3-1 民用建筑常用重要电力负荷分级. 序号建筑物名称用电负荷名称负荷等级备注二级一级特别重要负荷

1高层普通住宅、高层宿舍客梯、生活泵、主要通道照明√ 2部、省级办公楼、全空调涉外办公楼，超高层公楼、综合楼 )，使馆和大使馆官邸。主要办公室、会议室，总值班室、档案室及主要通道的照明、客梯 √（√) (√)如设有应急电源设备，可根据需要处理机要室、电报房、电子计算机系统的电源 √ 3国宾馆、大会堂、国际会议中心地方厅、总值班室及主要通道照明、厨房√ 主会场、接见厅、宴会厅、电梯。电声、录像、电子计算机系统的电源 √ 4四、五星饭店地下污水泵电源. √经营管理及备管理用电子计算机系统电源; 宴会厅。电声、·新闻摄影、录像电源、宴会厅、餐厅·娱乐厅、高级客房、康乐设施、厨房及主要通道的照明。水泵、厨房的部分电力及其余客梯 √

非线性丙类功率放大器--实验报告

南昌大学实验报告学生姓名：付文平学号： 6102215151 专业班级：通信154班实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期： 2017.10.31 实验成绩：实验名称：非线性丙类功率放大器实验报告一、实验目的 1、了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类功率放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。 2、了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。 3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。二、实验内容 1、观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点。 2、测试丙类功放的调谐特性。 3、测试丙类功放的负载特性。 4、观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。三、实验仪器 1、信号源模块 1块 2、频率计模块 1块 3、8 号板 1块 4、双踪示波器 1台四、实验原理非线性丙类功率放大器的电流导通角θ＜90〇效率可达到80%，通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。特点：非线性丙类功率放大

器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小)，基极偏置为负值，电流导通角θ＜90〇，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。丙类功率放大器丙类功率放大器的基极偏置电压V BE 是利用发射极电流的直流分量I EO （≈I CO ）在射极电阻上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时，集电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压v c1,电流i c1 。下图画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式：式中，V c1m 为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅；I c1m 为集电极基波电流振幅；R 为集电极回路的谐振阻抗 2 1 2 1 1 12 1 2 1 2 1 R V R I I V P m c m c m c m c C = = = 式中，P C 为集电极输出功率. 式中，P D 为电源V CC 供给的直流功率；I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。放大器的效率 1 1 R I V m c m c = CO m c CC m c I I V V 1 1 2 1 ? ? = η