低频功率放大器设计+电路图+总结+摘要 第7页
电路的调试3.2.1 抑制干扰、噪声和消除自激振荡
放大器的调试一般包括调整和测量静态工作点,调整和测量放大器的性能指标:放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带等。由于放大电路是一种弱电系统,具有很高的灵敏度,因此很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响。也就是在放大器的输入端短路时,输出端仍有杂乱无规则的电压输出,这就是放大器的噪声和干扰电压。另外,由于安装、布线不合理,负反馈太深以及各级放大器共用一个直流电源造成级间耦合等,也能使放大器没有输入信号时,有一定幅度和频率的电压输出,例如收音机的尖叫声或“突突……”的汽船声,这就是放大器发生了自激振荡。噪声、干扰和自激振荡的存在都妨碍了对有用信号的观察和测量,严重时放大器将不能正常工作毕业论文
http://www.Lwfree.cn/。所以必须抑制干扰、噪声和消除自激振荡,才能进行正常的调试和测量。
图 3-1 干扰噪声图
干扰和噪声的抑制:把放大器输入端短路,在放大器输出端仍可测量到一定的噪声和干扰电压。其频率如果是50Hz(或100Hz),一般称为50Hz交流声, 有时是非周期性的,没有一定规律,可以用示波器观察到如图3-1所示波形。50Hz交流声大都来自电源变压器或交流电源线,100Hz交流声往往是由于整流滤波不良所造成的。另外,由电路周围的电磁波干扰信号引起的干扰电压也是常见的。由于放大器的放大倍数很高(特别是多级放大器),只要在它的前级引进一点微弱的干扰,经过几级放大,在输出端就可以产生一个很大的干扰电压。还有,电路中的地线接得不合理,也会引起干扰。
抑制干扰和噪声的措施一般有以下几种:
1、选用低噪声的元器件
如噪声小的集成运放和金属膜电阻等。另外可加低噪声的前置差动放大电路。由于集成运放内部电路复杂,因此它的噪声较大。即使是“极低噪声”的集成运放,也不如某些噪声小的场效应对管,或双极型超β对管,所以在要求噪声系数极低的场合,以挑选噪声小对管组成前置差动放大电路为宜。也可加有源滤波器。
2、合理布线
放大器输入回路的导线和输出回路、交流电源的导线要分开,不要平行铺设或捆扎在一起,以免相互感应。
3、屏蔽
小信号的输入线可以采用具有金属丝外套的屏蔽线,外套接地。整个输入级用单独金属盒罩起来,外罩接地。电源变压器的初、本文源自辣文论文网次级之间加屏蔽层。电源变压器要远离放大器前级,必要时可以把变压器也用金属盒罩起来,以利隔离。
4、滤波
为防止电源串入干扰信号,可在交(直)流电源线的进线处加滤波电
路。图3-2(a)、(b)、(c)所示的无源滤波器可以滤除雷电干扰(雷电等引起)。
(a) (b) (c) (d)
图3-2 滤波电路
和工业干扰(电机、电磁铁等设备起、制动时引起)等干扰信号,而不影响电源的引入。图中电感,电容元件,一般L为几~几十毫亨,C为几千微微法。图(d)中阻容串联电路对电源电压的突变有吸收作用,以免其进入放大器。R和C的数值可选100Ω和2μF左右。
5、自激振荡的消除
检查放大器是否发生自激振荡,可以把输入端短路,用示波器(或毫伏表)接在放大器的输出端进行观察, 如图3-3所示波形。自激振荡的频率一般为比较高的或极低的数值,而且频率随着放大器元件参数不同而改变(甚至拨动一下放大器内部导线的位置,频率也会改变),振荡波形一般是比较规则的,幅度也较大,往往使三极管处于饱和截止状态。
图3-3 自激振荡波形图
高频振荡主要是由于安装、布线不合理引起的。例如输入和输出线靠的太近,产生正反馈作用。对此应从安装工艺方面解决,如元件布置紧凑,接线要短等。也可以用一个小电阻电容或单一电容(一般100PF~0.1μF,由试验决定), 进行高频滤波或负反馈,以压低放大电路对高频信号的放大倍数或移动高频电压的相位,从而抑制高频振荡如图3-4所示。
(a) (b)
图3-4 抑制高频振荡电路
3.2.2 前置放大器输入、输出电压的测量
表3-1前置放大器输入、输出电压的测量
输入电压(mV) 输出电压(mV)
50 125
100 250
1000 2500
通过测量值可计算前置放大器的放大倍数:
= / =125/50=2.5 (3-1)
3.2.3 功率放大器的功率计算
通过测量得到功率放大器的输出电压值为2.9V,根据式(3-2)
=P*R (3-2)
可得P= /R=2.1,其中,R取4。
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