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模擬電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)(八): 集成功率放大器

2022-11-16 23:38 作者:_Ottava  | 我要投稿

題外話:如何在multisim中導(dǎo)入LM386?

參見:https://blog.csdn.net/weixin_45545395/article/details/107822782/

或者直接打開此實(shí)驗(yàn)的仿真文件【保存元器件】

仿真文件:https://ottava.cn/archives/453

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

1)按照圖 7.11.6 連接電路,使電源電壓 Vcc=6V,0.1μF 電容跨接在 LM386 的 6、4 引腳之間,電路盡量少用導(dǎo)線。設(shè)置輸入信號 Vin 為峰峰值是 100mV 、頻率是 1kHz 的正弦波,調(diào)節(jié)電位器,使得輸出電壓幅度最大,且不失真,測量此時輸出信號的電壓峰峰值,并計(jì)算電壓增益。

只有Speaker沒喇叭(也可能是我沒找到)喇叭就用 8歐姆電阻 代替了。

XDA:失真分析儀

怎么用的?我也不知道,大概 <1% 就能認(rèn)為不失真了吧?此時R1=1650Ω。

測量此時輸出信號的電壓峰峰值:

右邊的電壓探針第二行:V_o%3D2.99V

"Vout 峰峰值 2V 以上" 合理。

計(jì)算電壓增益:%5Cfrac%7BV_o%7D%7BV_i%7D%3D%5Cfrac%7B2.99V%7D%7B0.0813V%7D%3D36.777

"增益是指Vout/滑動變阻器的輸出"

這是50倍電壓增益?這合理嘛?

2)測量最大輸出功率:P_L%7B_%7Bmax%7D%7D%3DV_%7Bmax%7D%5E2%2FR_L,R_L為實(shí)驗(yàn)箱的喇叭,取 8Ω。

【2022-11-25】Vmax其實(shí)是有效值,(講解時說的)

P_L%7B_%7Bmax%7D%7D%3DV_%7Bmax%7D%5E2%2FR_L%3D%5Cfrac%7B(1.5V%2F%5Csqrt%7B2%7D%20)%5E2%7D%7B8%5COmega%20%7D%3D0.140625W

3)測直流電流?I_E?,并計(jì)算放大器效率?%5Ceta%20%3D%5Cfrac%7BP_L%7D%7BP_E%7D

測直流電流?I_E?:上面的電流探針的第4行,I_E%3DI_%7B(dc)%7D%3D66.7mA

"電流輸出電流:幾十mA(直流)" 合理。

并計(jì)算放大器效率:

?%5Ceta%20%3D%5Cfrac%7BP_L%7D%7BP_E%7D%3D%5Cfrac%7B(%5Cfrac%7BV_%7Bmax%7D%7D%7B%5Csqrt2%7D)%5E2%2F%20R_L%7D%7BV_%7Bcc%7D%5Ccdot%20I_E%7D%3D0.3514

效率只有35.1%?這合理嘛?

4)測量電路的通頻帶f_B。首先,輸入峰峰值是 20mV,頻率是 1kHz 的正弦波信號,測輸出電壓?V_%7Bom%7D;接著增加信號頻率直到輸出電壓的峰峰值為?V_%7Bom%7D%5Csqrt2%2F2,這時所對應(yīng)的

信號頻率即該放大器的上限頻率f_H;然后,降低信號頻率直到輸出電壓的峰峰值為V_%7Bom%7D%5Csqrt2%2F2,這時所對應(yīng)的信號頻率即此放大器的下限頻率f_L。則功率放大器的通頻帶:

f_B%3Df_H-f_L

V_%7Bom%7D%3D609mV

(1kHz,31.465dB)

f_H:(301.4kHz28.465dB)

f_L:(90Hz,28.465dB)

f_B%3Df_H-f_L%3D301.3kHz

"帶寬幾百kHz" 合理。


選做題

20倍電壓增益:

右邊的電壓探針第二行:V_o%3D2.04V

計(jì)算電壓增益:%5Cfrac%7BV_o%7D%7BV_i%7D%3D%5Cfrac%7B2.04V%7D%7B0.1V%7D%3D20.4

測量最大輸出功率:

P_L%7B_%7Bmax%7D%7D%3DV_%7Bmax%7D%5E2%2FR_L%3D%5Cfrac%7B(1.02V%2F%5Csqrt%7B2%7D)%5E2%7D%7B8%5COmega%20%7D%3D0.065W

測直流電流?I_E?:上面的電流探針的第4行,I_E%3DI_%7B(dc)%7D%3D47.7mA

并計(jì)算放大器效率:

?%5Ceta%20%3D%5Cfrac%7BP_L%7D%7BP_E%7D%3D%5Cfrac%7B(%5Cfrac%7BV_%7Bmax%7D%7D%7B%5Csqrt2%7D)%5E2%2F%20R_L%7D%7BV_%7Bcc%7D%5Ccdot%20I_E%7D%3D0.2272

V_%7Bom%7D%3D408mV

(1kHz,26.182dB)

f_H:(358.3kHz,23.182dB)

f_L:(89Hz,23.182dB)

f_B%3Df_H-f_L%3D358.2kHz

200倍電壓增益

右邊的電壓探針第二行:V_o%3D2.60V

計(jì)算電壓增益:%5Cfrac%7BV_o%7D%7BV_i%7D%3D%5Cfrac%7B2.60V%7D%7B0.0156V%7D%3D166.67

測量最大輸出功率:

P_L%7B_%7Bmax%7D%7D%3DV_%7Bmax%7D%5E2%2FR_L%3D%5Cfrac%7B(1.30V)%5E2%7D%7B8%5COmega%20%7D%3D0.21125W

測直流電流?I_E?:上面的電流探針的第4行,I_E%3DI_%7B(dc)%7D%3D58.6mA

并計(jì)算放大器效率:

?%5Ceta%20%3D%5Cfrac%7BP_L%7D%7BP_E%7D%3D%5Cfrac%7B(%5Cfrac%7BV_%7Bmax%7D%7D%7B%5Csqrt2%7D)%5E2%2F%20R_L%7D%7BV_%7Bcc%7D%5Ccdot%20I_E%7D%3D0.3

V_%7Bom%7D%3D231mV

(1kHz,44.476dB)

f_H:(131.15kHz,41.496dB)

f_L:(144.2Hz,41.496dB)

f_B%3Df_H-f_L%3D131kHz

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