電路測試
調(diào)試步驟
1)通頻帶的測量:在放大器電壓放大倍數(shù)為10,實(shí)測3dB通帶的上、下邊界頻率值。通頻帶測試時(shí)應(yīng)去掉測試用的RC濾波器。
2)最大不失真輸出功率:放大倍數(shù)為10,輸入1kHz正弦信號,用毫伏表測量放大器輸出電壓有效值,計(jì)算最大輸出功率Po-max。3)輸入阻抗:在輸入回路中串入10kΩ電阻,放大器輸入端電壓下降應(yīng)小于50%。
4)效率測量:輸入1kHz正弦波,放大倍數(shù)為10時(shí),使輸出功率達(dá)到500mW,測量功率放大器的電源電流I(不包括測試用變換電路和顯示部分的電流)。要求電源電壓V的范圍為5×(1+1%)V。效率為:500mW%V×I。
數(shù)據(jù)分析
根據(jù)以上的調(diào)試步驟測量,測得數(shù)據(jù)如表1、表2、表3、圖5、圖6所示。
圖5 誤差放大(動(dòng)態(tài))
圖6最大不失真功率測試數(shù)據(jù)
圖5展示了當(dāng)輸入信號的幅值不變,僅改變其頻率,動(dòng)態(tài)放大誤差效果圖。由圖可知,對于頻帶以外的信號,系統(tǒng)的放大倍數(shù)與輸出幅值有明顯降低。對于當(dāng)信號頻率的升高導(dǎo)致EMI(電磁干擾)增強(qiáng),可以利用低通濾波器降低干擾。
從上面的數(shù)據(jù)可知,功放的效率和最大不失真輸出功率與理論值還有一些差距,其原因有以下幾方面:1)在功放電路存在靜態(tài)損耗。電路在靜態(tài)下是具有一定的功耗,測試其5V電源的靜態(tài)總電流約為28mA,靜態(tài)功耗為:P損耗=5×28=140mW,則這部分的損耗對總的效率影響很大,且對小功率輸出時(shí)影響更大。2)功放輸出電路的損耗,這部分的損耗對效率和最大不失真輸出功率均有影響。H橋的互補(bǔ)激勵(lì)脈沖達(dá)不到理想同步,也會(huì)產(chǎn)生功率損耗。3)濾波器的功率損耗,這部分損耗主要是由電感的直流電阻引起的,功率測量電路的誤差。此外,還有測量儀器本身帶來的測量誤差。
編輯點(diǎn)評:功率放大器采用5V電源,前置放大器的倍數(shù)調(diào)到最大,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)輸入信號的幅值,改變其頻率,測量其最大不失真輸出功率。盡管高頻干擾是D類功率放大器現(xiàn)今存在的主要問題,但其高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),以越來越多的受到了人們的重視。
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