基本放大电路和功率放大电路报告

1、综合性、设计性实验报告电子技术实验（模拟部分）学 期：2015-2016（II）班 级：电自卓越141姓 名：朱振铎日 期：2016.6.14一 设计要求 设计一个振荡器，产生低频正弦波，并且输出信号必须经低频功率放大器放大。因此设计的正弦波振荡电路，使它能输出频率一定的正弦波信号，振荡频率测量值与理论值的相对误差小于±5%，电源电压变化±1V时，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。当输入正弦信号电压有效值为5mV时，在负载上输出波形无明显失真。二 设计原理及框图正弦波振荡器是一个没有输入信号的正反馈放大电路，电路框图如图1所示。正弦波振荡器由放大电路和反馈网络构

2、成。放大电路可以由三极管构成，也可以是由集成运放构成。反馈网络能是振荡电路引入正反馈，同时还有选频调幅的功能。在直流电源闭合的瞬间，频率丰富的干扰信号串入振荡电路的输入端，经过放大后出现在电路的输出端，但是由于幅值很小而频率又杂，不是所要求的信号。此信号再经过选频及正反馈网络把某一频率信号筛选出来（而其他信号被抑制），再送回放大电路的输入端，整个电路的回路增益应略大于1，这样不断循环放大，得到失真的输出信号，最后经稳幅环节可输出一个频率固定、幅值稳定的正弦波信号。基本放大电路A反馈网络F图1 正弦波振荡电路原理框图 如图2所示，桥式正弦波振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成。电路中R

3、C串并联选频网络，将输出电压u0反馈到集成运放的同相输入端，形成正反馈。以满足振荡的相位条件。R3和Rw组成电压串联负反馈网络，以稳定振荡器输出电压。并联在R3上的两个二极管起稳幅的作用。当电源电压或温度变化时，由于二极管的非线性特性，能够起到抑制输出电压的幅度的变化，电路的振荡频率为 f0 = 。图2 集成运放构成的RC桥式正弦波振荡器功率放大电路是在保证输入信号不出现失真的条件下，向负载提供足够信号功率的放大电路即为功放。从能量控制和转换的角度看，功放与其他放大电路在本质上没有根本区别。从电路组成和分析方法到元器件的选择，功放与小信号放大电路有着明显的区别。功率放大电路的设计原则是以消耗最

4、少的直流电源，而向负载输出最大的信号功率为重点。这一点与电压放大电路不同。功放不单纯追求输出高电压或输出打电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。图3是由集成功放LM386构成的功率放大电路，电路为Au=20时的功放图3 LM386构成的20倍运放三 主要器件说明LM324LM324内含4个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，图4为内部结构图。既可接单电源使用 (330 V)，也可接双电源使用(±1.5±15 V)，驱动功耗低，可与TTL逻辑电路相容。图5为管脚图。图4 LM324内部结构图图5 LM324引脚图LM324的特

5、点：1.短跑保护输出2.真差动输入级3.可单电源工作：3V-32V 4.低偏置电流：最大100nA（LM324A） 5.每封装含四个运算放大器。6.具有内部补偿的功能。7.共模范围扩展到负电源8.行业标准的引脚排 9.输入端具有静电保护功能LM386LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。引脚如图5。在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和

6、电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。其内部结构如图6所示：图5 LM386引脚图图6 LM386内部结构图其他器材：表1 使用器材一览表LS3241片二极管2只LS3861片开关1个滑动变阻器2个电容250uF1只电容0.05uF1只10欧姆电阻1只电容0.047uF2只100k电阻1只2k电阻2只四 设计过程（1） 熟练掌握正弦波振荡电路的起振条件和稳幅特性。稳幅条件：|AF|=1相位条件：，（n=0,1,2，）（2） 集成运放构成的RC桥式正弦

7、波振荡电路的工作原理和调试方法调节滑动变阻器，构成RC振荡电路。（3） 运用功率放大电路的工作原理是指主要工作在低频状态下的功率放大器，把微弱的低频信号放大，其电子元件适应与低频状态（多为 音频信号）。在高频状态下其放大作用与效率降低，甚至无放大作用。（4） 掌握功率放大电路的调试及主要性能指标。五 仿真调试过程按照设计连好电路图，运行仿真。滑动变阻器阻值为10k，在正弦波振荡电路中，波形严重失真，输失真波形如图6所示:图6 正弦波振荡电路失真波形缓慢调节滑动变阻器的阻值，使输出波形不失真，并保持正弦波形。如图7所示：图7 正弦波振荡电路产生的正弦波在低频功率放大电路中，输入端暂时加入一个函数

8、发生器，示波器显示的波形如图8所示：图8 功率放大电路调节前的波形调节滑动变阻器，使波形变成正弦波后。如图9所示：图9 功率放大电路调节后的波形之后将正弦波振荡电路输出与低频功率放大电路的输入连接，电路图如图10所示：图10 适当调节两个滑动变阻器的阻值，使输出的波形呈现出两个正弦波（分别为放大前和放大后的正弦波）。如图11所示：图11 最终输出的正弦波六 设计体会及收获通过这次设计，我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等。我认为，在这次实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，亲自动手，熟练地运用仿真软件，使我学会了很多学习的方法，同时