實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器

1、實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹縧 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)丙類功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙類功率放大器的調(diào)諧特性。l 掌握輸入激勵(lì)電壓，集電極電源電壓及負(fù)載變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響。l 通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解調(diào)幅的工作原理?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】l 觀察高頻功率放大器丙類工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點(diǎn)；l 測(cè)試丙類功放的調(diào)諧特性；l 測(cè)試負(fù)載變化時(shí)三種狀態(tài)（欠壓、臨界、過(guò)壓）的余弦電流波形；l 觀察激勵(lì)電壓、集電極電壓變化時(shí)余弦電流脈沖的變化過(guò)程；l 觀察功放基極調(diào)幅波形?！緦?shí)驗(yàn)電路】【實(shí)驗(yàn)步驟】l 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在實(shí)驗(yàn)箱主板上裝上高頻功率放大與射頻發(fā)射模塊，接通電源即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 l 測(cè)試前置放大級(jí)輸入、

2、輸出波形高頻信號(hào)源6.3Mhz，幅度300mV VPP，連接到11P01，模塊上開(kāi)關(guān)11K01至“off”，用示波器測(cè)試11P01和11P02的波形的幅度，并計(jì)算其放大倍數(shù)。11P0111TP02放大倍數(shù)A電壓300mV1.480V4.933l 激勵(lì)電壓、電源電壓及負(fù)載變化對(duì)丙類功放工作狀態(tài)的影響 1）激勵(lì)電壓Ub對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響 開(kāi)關(guān)11K01置“on”，11K03置“右側(cè)”，11K02往下?lián)?。保持集電極電源電壓=6V （用萬(wàn)用表測(cè)11TP03直流電壓，調(diào)11W01等于6V），負(fù)載電阻=8K （11K04置“off”， 用萬(wàn)用表測(cè)11TP06電阻，調(diào)11W02使其為8K ，然后11K0

3、4置“on”）不變。 高頻信號(hào)源頻率1.9MHZ左右，幅度200mv（峰峰值），連接至功放模塊輸入端（11P01）。示波器CH1接11TP03，CH2接11TP04。調(diào)整高頻信號(hào)源頻率，使功放諧振即輸出幅度（11TP03） 最大。改變信號(hào)源幅度，即改變激勵(lì)信號(hào)電壓Ub，觀察11TP04電壓波形。信號(hào)源幅度變化時(shí)，應(yīng)觀察到欠壓、臨界、過(guò)壓脈沖波形。其波形如圖2-1所示（如果波形不對(duì)稱，應(yīng)微調(diào)高頻信號(hào)源頻率，如果高頻信號(hào)源是DDS信號(hào)源，注意選擇合適的頻率步長(zhǎng)檔位）。 圖2-1 三種狀態(tài)下的電流脈沖波形理論應(yīng)該觀察到的波形如下圖：實(shí)際觀察到的波形如下圖欠壓臨界弱過(guò)壓過(guò)壓2）集電極電源電壓 Ec 對(duì)

4、放大器工作狀態(tài)的影響 保持激勵(lì)電壓 Ub （11TP01電壓為200mv峰峰值）、負(fù)載電阻 Rl =8K 不變，改變功放集電極電壓Ec （調(diào)整11W01電位器，使Ec 為510V變化），觀察11TP04電壓波形。調(diào)整電壓Ec 時(shí)，仍可觀察2-1波形，但此時(shí)欠壓波形幅度比臨界時(shí)稍大。理論應(yīng)該觀察到的波形如下圖：實(shí)際觀察到的波形如下圖：欠壓臨界弱過(guò)壓過(guò)壓3）負(fù)載電阻 R L 變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響 保持功放集電極電壓E c =6V，激勵(lì)電壓（11TP01點(diǎn)電壓、150mv峰峰值）不變，改變負(fù)載電阻R L（調(diào)整11W02電位器，注意11K04至“on”），觀察11TP04電壓波形。同樣能觀察到圖

5、2-1的脈沖波形，但欠壓時(shí)波形幅度比臨界時(shí)大。測(cè)出欠壓、臨界、過(guò)壓時(shí)負(fù)載電阻的大小。測(cè)試電阻時(shí)必須將11K04撥至“off”，測(cè)完后再撥至”on”。理論應(yīng)該觀察到的波形如下圖：實(shí)際觀察到的波形如下圖：（電阻見(jiàn)實(shí)驗(yàn)總結(jié)）欠壓臨界弱過(guò)壓過(guò)壓l 功放調(diào)諧特性測(cè)試 11K01置“on”，11K02往下?lián)埽?1K03置“左側(cè)”，拔掉11K05跳線器。前置級(jí)輸入信號(hào)幅度峰峰值為800mV（11TP01）。頻率范圍從5.1MHZ-7.3MHZ，用示波器測(cè)量11TP03 的電壓值，并填入表2-1，然后畫(huà)出頻率與電壓的關(guān)系曲線。表2-1f（Mhz）5.15.35.55.75.96.1Vc(Vp-p)7.8008

6、.4009.0009.2009.0008.800f（Mhz）6.36.56.76.97.17.3Vc(Vp-p)7.9407.4407.1906.9406.9406.940l 功放調(diào)幅波的觀察 保持上述4的狀態(tài)，調(diào)整高頻信號(hào)源的頻率，使功放諧振，即使11TP03點(diǎn)輸出幅度最大。然后從11P02輸入音頻調(diào)制信號(hào)，用示波器觀察11TP03的波形。此時(shí)該點(diǎn)波形應(yīng)為調(diào)幅波，改變音頻信號(hào)的幅度，輸出調(diào)幅波的調(diào)制度應(yīng)發(fā)生變化。改變調(diào)制信號(hào)的頻率，調(diào)幅波的包絡(luò)亦隨之變化。理論應(yīng)該觀察到的波形如下圖：實(shí)際觀察到的波形如下圖：【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】l 對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和波形分析，說(shuō)明說(shuō)明輸入激勵(lì)電壓、集電極電源電壓，負(fù)載電阻對(duì)

7、工作狀態(tài)的影響。² 輸入激勵(lì)電壓對(duì)當(dāng)工作狀態(tài)的影響:增大輸入激勵(lì)電壓Ub時(shí)，放大器工作狀態(tài)由欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)弱過(guò)壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)變化。² 集電極電源電壓對(duì)工作狀態(tài)的影響:當(dāng)減小Ec時(shí),放大器工作狀態(tài)由欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)弱過(guò)壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)變化。增加Ec可以提高集電極電壓利用系數(shù)，提升集電極電壓輸出功率。 ² 負(fù)載電阻對(duì)工作狀態(tài)的影響：隨著R從小變大，放大器將由欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)弱過(guò)壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)變化。過(guò)壓區(qū)與欠壓區(qū)，集電極輸出功率都比較小，只有工作在臨界狀態(tài)才能使高頻功率放大器有足夠大的功率。l 用實(shí)測(cè)參數(shù)分析丙類功率放大器的特點(diǎn)。 輸出功率P=（12Uc）22RL欠壓臨界過(guò)壓RL()2305262765P(mW)15.820.93.04丙類功率大器的特點(diǎn)：² 臨界狀態(tài)才能使高頻功率放大器有足夠大的功率；² 輸出端負(fù)載回路為調(diào)諧回路，既能完成調(diào)諧選頻功能，又能實(shí)現(xiàn)放大器輸出端負(fù)載的匹配；² 基極偏置電路為晶體管發(fā)射結(jié)提供負(fù)偏壓，使電路工作在丙類狀態(tài)；² 丙類功放的導(dǎo)通角90°,效率n可達(dá)到80%。l 總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)我掌握了丙類功率放大器的基本工作原理、丙類放大器的調(diào)諧特性以及負(fù)載變化時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。