功率放大器的制作与测试

虽然目前低频功率放大器大都采用集成功放电路，但它只适用于输出功率不大的功放电路。对于输出功率大的功放电路，由于散热困难，还不便于集成化，所以仍采用分立元件的OTL电路。

1．设计PCB互补对称式OTL功率放大器的PCB图。

2．元器件准备部分电路元器件的代号及参数值。

3．印制电路板的制作这里只介绍手工制作印制板的方法及步骤，读者按介绍的方法自行制作OTL功率放大电路的PCB图的印制板，并举一反三制作其他印制板。

手工制作印制板可分为复制印制板图、掩膜、腐蚀、钻孔和修版等过程，下面分别介绍。

1)复制印制板图印制板的材料采用敷铜箔层压板（敷铜板）。

按照印制板尺寸图裁好敷铜板，然后在排版草图下垫一张复写纸，将排版草图复印到敷铜板的铜箔面上。特别注意集成电路块的管脚穿线孔位置准确，否则由于管脚间间距不大，容易造成管脚接点间短路，使集成电路插入困难。复印好排版草图后，用小冲子在敷铜板的每个穿线孑L上冲一个小凹洞，以便钻孔时定位。

2)掩膜掩膜指在复制好电路图的敷铜板上需要保留的部位覆盖上一层保护膜，借以在腐蚀电路板的过程中被保留下来。方法有：

(1)喷漆法。找一张大小适中的投影胶片，按排版草图将需要掩膜的部分用刀刻去。刻好后即可将其覆盖在已裁好的敷铜板上，用市售罐装快干喷漆对电路板喷一遍。

漆层不要太厚，过厚黏附力反而下降，待漆膜稍干后揭胶片即可。

(2)漆膜法。清漆（或磁漆）一瓶、细毛笔一支和香蕉水一瓶。将少量清漆倒入一小玻璃瓶中，再掺人适量香蕉水将其稀释，然后用绌毛笔蘸上清漆，按复印好的电路SUM55P06-19L-E3.html" target="_blank" title="SUM55P06-19L-E3">SUM55P06-19L-E3掩膜仔细描绘，特别在穿线孔处要描出接点。如果描出边线或粘连造成短路时可暂不处理。待电路描完后让其自然干燥或加热烘干。使漆膜固化后再参照排版草图用裁纸刀将导线上的毛刺和粘连部分修理掉。最后再检查一遍，如无遗漏便可进行腐蚀了。

(3)胶纸法。在已复制好电路图的敷铜板上用透明胶带贴满，如果有较大部位不需掩膜的也可不贴。用裁纸刀沿导线和接点边缘刻下，待全部刻完后将不需掩膜处的胶纸揭去后即可。

3)腐蚀印制电路板的腐蚀液可采用三氯化铁溶液。固体三氯化铁可在化工商店买到，由于其吸湿性很强，存放时必须置于密封的塑料瓶或玻璃瓶中。三氯化铁具有较强的腐蚀性，在使用过程中应避免溅到皮肤或衣服上。

配制腐蚀液可取1份三氯化铁固体与2份水混合（重量比），将它们放在大小合适的玻璃烧杯或搪瓷盘中，加热至40℃左右（最高不宜超过50℃），然后将掩好膜的敷铜板放入溶液中浸没，并不时搅动液体使之流动，以加速其腐蚀。夹取印制板的夹子可用洗像用的竹夹子，也可以用竹片自制，不宜使用金属夹。

腐蚀过程是从有线条和接点的地方向周边逐渐进行。腐蚀的时间最好短些，避免导线边缘被溶液浸入形成锯齿形。当未覆膜的铜箔祓腐蚀掉时，应及时将印制板取出并用清水冲洗干净，然后用细砂纸将电路板上的漆膜轻轻磨去。

4)钻孔在印制板上钻孔时最好采用小型台钻，不宜采用手枪电钻和手摇钻，因为后两者在工作中很难保持垂直，既容易钻偏，又容易把钻头折断。钻头大多选用0.8或linch的麻花钻头。由于钻头太细，不易夹紧（特别是使用日久又经常夹大钻头的钻夹头）或在移动印制板时折断钻头，建议用质地较硬的纸在钻头杆上紧绕几层，让钻头露出3～4mm(对2mm厚的敷铜板而言)，这样既可使钻杆直径增大，增加夹持力，又可减少钻头折断的可能性。

5)修版钻好孔后再用砂纸或小平钻将焊接面轻轻打磨一遍，如在腐蚀过程中留下铜斑或少量短路的部分，可用小刀修去（先在两边用小刀刻断后再用刀剔去多余部分）。最后用酒精松香液在焊接面上涂一遍，待酒精挥发后，便留下一层松香，既可助焊，又能防潮防腐。

经过上述过程的处理，一块精心设计制作的印制电路板便完成了。

4．安装、调试与检测(1)按装配图5-14正确安装各元器件。

(2)检查印制板上所焊接的元器件有无虚焊、漏焊、假焊及毛刺。若有，应及时进行处理。

(3)接上12V直流电源（开关S处于断开状态），用电流表接在开关S两端，电流正常值约为lOmA，然后接通开关，用电压表测量VT。和VT4的发射极中点电压，调整R9，使中点电压为6V。

(4)用电流表接人VTi集电极A点断口处，调节R1，使电流在1.8～3mA范围内，然后把断口处用焊锡接通。

(5)信号从输入端输入，调节RPl，使扬声器Y发出适中的声音。

(6)最大不失真输出功率的测量。最大不失真输出功率指的是在不超过规定的失真度（规定为10%）下，低频放大电路所能输出的最大功率。

将低频信号发生器接到互补对称OTL电路的输入端，晶体管毫伏表、示波器和失真度仪都接在输出端上以测量输出信号。

逐步增大低频信号发生器的输出电压，调整失真度仪，观察失真度，直到输出信号的失真度达到10%，将此时的输出电压换算成功率，即为最大不失真输出功率。

(7)功放频率特性的测量。频率特性的中频点规定为1000Hz。低频信号发生器由输入端接入1000Hz的信号，晶体管毫伏表接在输出端。将音量电位器开到最大位置，调节低频信号发生器的输出达到额定值。这时，在记录纸的交点位置上画一点，然后改变低频信号发生器的频率，但应保持其输入电压不变。分别记录150Hz、200Hz、250Hz、300Hz、400Hz、600Hz、800Hz、1200Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz，3000Hz、3500Hz、4000Hz、5000Hz和6000Hz等不同频率时的输出电压值，并将逐点连接起来即为所求的频响曲线。

(8)将制作和调试结果填入表5-2中。

注意，对低频功率放大电路的装配工艺按如下要求进行：

(1)电阻和二极管（除发光管外）一律水平安装，并贴紧印制板。

(2)三极管和场效应管应直立式安装，其底面离印制板应有5±Imm的距离。

(3)电解电容器和涤纶电容器应尽量插到底，元器件底面离印制板最高不能大干4mm。

(4)微调电位器应尽量插到底，不能倾斜，三只引脚均需焊接。

(5)扳手开关用配套螺母安装，开关体在印制板的导线面，扳手在元件器面。

(6)电路中的输入输出变压器装配时应紧贴印制板。

(7)集成电路的底面与印制板贴紧。

(8)插件装配美观、均匀、端正、整齐，不能歪斜，高矮有序。

(9)所有插入焊片孔的元器件引线及导线均采用直脚焊，剪脚留头在焊面以上。

(10)焊点要求圆滑、光亮，防止虚焊、搭焊和散锡。

5．互补对称式OTL功放常见的故障及原因(1)调整R。时，如果中点电压不变，则可能是VTz损坏或C5和C。短路。

(2)产生低频自激振荡，扬声器发出“扑扑”声或“嘟嘟”声。原因可能是电源内阻过大，或电源滤波电容和退耦电容开路或失效。

(3)产生高频自激振荡，扬声器听不到声音，但推挽管的工作电流很大。可在VT2的桌电极和基极之间并联一个50～300pF的电容器以消除高频自激振荡。

(4)无信号输入时，常听到轻微的“沙沙”声，这主要是由频率较高的晶体管噪声和频率很低的电源交流声造成的。如果产生的“沙沙”声较大，可在VT2的集电极和基极之间并联一个50～300pF的负反馈电容器，改善电源的滤波和稳压。