实验五集成功率放大器

一、实验目的

(1) 熟悉集成功率放大器的工作原理。 (2) 掌握集成功率放大器性能指标测试方法。 .二、实验仪器

.〈1〉双踪示波器1台 (2)数字毫伏表1台 (3)模拟实验台1台 (4)数字万用表1块 .三、预习要求

(1)复习集成功率放大器的工作原理,阅读实验内容,对照图1-1及图1-2分析工作原理。

(2)在图1-2电路中,若Vcc=12V , RL=10Ω, 计算电路的输出功率Pom, 电源供给功率Pc 、效率η。

四、实验原理

实验电路由集成电路LM386加外围元件组成, 该电路为美国国家半导体公司产品。采用8引线双列直插封装，电源电压VCC 使用范围（VCC=5-18V ）、静态功耗低（VCC= 12V 时为6mA 左右），由于该集成电路外接元件少，因而在便携式无线电设备、收音机、录音机、小型放大设备中得到广泛应用。

LM386是单电源互补对称功放集成电路,该电路内部包括由Vl 构成的射极输出器、V2、V3构成的差动放大电路、V5、V6构成的镜像电流源以及由V8、V9、V10组成互补对称电路构成的输出级。为使电路工作在甲乙类放大量状态,利用VD1、VD2提供偏置电压。该电路静态工作电流很小,约4mA-8mA 。输入电阻较高约5M Ω左右,故可以获得很高的电压增益,由于V1、V2采用截止频率较低的横向PNP 管,故几十赫以下的低频噪音很小。该电路内部原理如图1-1所示。

图1-2为外部接线原理图,图中Rw 为输入衰减电位器(音量控制),信号由③脚同相端输入,②脚反相端接地。C1、C2为接在直流电源Vcc 端(⑥脚)的退耦电容,C4为输出(⑤脚)耦合电容,C5为旁路电容(⑦脚),C3为跨接在①脚与⑧)脚之间的增益控制电容。当①脚和⑧脚之间开路时，电压增益为26dB ；若在①脚和⑧脚之间接阻容串联元件，则增益最高可达46dB ，改变阻容值则增益可在26dB-46dB 之间任意选取，电阻值越小增益越大。 (虚线框测数据时不接入)。

123

5678增益增益-输入+输入地输出

+V 旁路L M 386引脚图

C 5

10U

C 4

470U

C 310U

C 1470U C 2

0.1U

R W 10K

+12V

音箱

8欧

R L 10

u i

L M 386

黑

红

蓝

L M 386功率放大器原理图

u om

图1-2

五.实验内容

(1)按图1-2连接好电路，C3接入。C1、C2尽量靠近集成电路，ui、RW、RL 、uom 地线均由④脚引出。虚线框暂不接入。

(2)将数字直流电流表放到20mA档，串入+12V电源，输入端短路接地，测出静态工作电流Ic静。

(3)把信号源衰减20Db，幅度调到最小,输出频率调到1KHz,接在功率放大器的输入ui端,RW调至最上端，示波器接在输出端。

(4)逐渐增加信号发生器输出电压幅度,用示波器监视输出波形,直到最大不失真为止。用毫伏表测量并记下此时的输入ui、输出电压uom有效值。将数字直流电流表放到200mA档，串入+12V电源，测出动态工作电流Ic动后，旋转RW观察输出波形的变化。

(5) （选作）去掉C3，按(4)步骤再次测量出输入u i、输出电压u om有效值及动态工作电流I c动并旋转RW观察输出波形的变化。

(6)将以上测量数据填入下表中。

数据u i

(mV) u om

(mV)

Vcc

(V)

Ic静

(mA)

Ic动

(mA)

计算输出功率

(RL=10Ω时)

Pom(mw)

计算电源供给功率

Pc(mw)

计算效率

C3接入

时

C3不接入

时（选作）

六、测量计算方法

(1) 输出功率Pom的测试：当RL为已知时,只要用毫伏表测出RL两端的电压uom，则Pom=u om2/RL

(2) 电源供给功率Pc的测试：用万用表测出动态电流Ic动，电源电压Vcc ，则Pc= Ic动×Vcc

(3) 效率η的计算：η=Pom/Pc

七、上述测量完成后，将音箱、音源(随身听、MP3等)按图接入，试听音响效果，旋转RW感觉声音的变化。

八、实验报告

根据表中实验测量值,计算各种情况下的Pom、Pc、Pv、η。