實驗二高頻功率放大器(2學(xué)時)-黃建宇2012-13(1)版

1、電子技術(shù)實驗（電子技術(shù)實驗（） （50403008）實驗二實驗二 高頻功率放大器（丙類）高頻功率放大器（丙類）黃建宇黃建宇2011-122011-12（1 1）版）版熟悉高頻功率放大電路工作原理熟悉高頻功率放大電路工作原理高頻功率放大器的功率和效率的測量高頻功率放大器的功率和效率的測量實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康膶嶒炘韺嶒炘碇饕糜诜糯蟾哳l信號或高頻已調(diào)波，通常為窄帶信號（主要用于放大高頻信號或高頻已調(diào)波，通常為窄帶信號（通帶寬度只有中心頻率的通帶寬度只有中心頻率的1% ），用于發(fā)射機的末級，使之獲得），用于發(fā)射機的末級，使之獲得足夠的高頻功率饋送到天線輻射出去。足夠的高頻功率饋送到天線輻射出去。由于

2、采用諧振回路作負載，解決了大功率放大時的效率、由于采用諧振回路作負載，解決了大功率放大時的效率、失真、阻抗匹配等問題，因而高頻功率放大器通常又稱為失真、阻抗匹配等問題，因而高頻功率放大器通常又稱為諧振諧振功率放大器功率放大器。(a)主振蕩器倍頻放大調(diào)制器功放f0nf0 fpfp音頻放大聲音拾音器F實驗原理實驗原理B b CCV BBVLC C cic EiBi輸輸出出當(dāng)基極直流偏壓當(dāng)基極直流偏壓VBB使基極處于反向偏置狀態(tài)，電流流通角使基極處于反向偏置狀態(tài)，電流流通角小于小于180時，即為丙類工作狀態(tài)。時，即為丙類工作狀態(tài)。實驗原理實驗原理w tw tciciBBV c 000b B BZVc

3、 bmVc c maxB maxcicg 2將晶體管的轉(zhuǎn)移特性理想化為一條直線，于是有：將晶體管的轉(zhuǎn)移特性理想化為一條直線，于是有：實驗原理實驗原理ABCCVC cmV0VmaxC QIQCimaxCitw wc c c 2OObmBBBVV max cmbmcdVVgg 實驗原理實驗原理tw w 2ciciBZVc B bmVb BBV maxB maxciminc cmVccV0)(tc )(tb 高頻諧振功率放大器晶體管的電流、電壓波形及其對應(yīng)關(guān)系。高頻諧振功率放大器晶體管的電流、電壓波形及其對應(yīng)關(guān)系。由于集電極的負載是諧振回路，這樣，雖然由于集電極的負載是諧振回路，這樣，雖然 ic的失

4、真很大，但是輸出的失真很大，但是輸出端仍能得到正弦電流。集電極電流脈沖的傅立葉展開級數(shù)端仍能得到正弦電流。集電極電流脈沖的傅立葉展開級數(shù) tItItIIicmcmcmCCw ww ww w3cos2coscos3210實驗原理實驗原理在放大過程中，電路中的高頻功率管是在截止、放大至飽在放大過程中，電路中的高頻功率管是在截止、放大至飽和等區(qū)域中工作的，表現(xiàn)出了明顯的非線性特性。但其效果：和等區(qū)域中工作的，表現(xiàn)出了明顯的非線性特性。但其效果：一方面可以對窄帶信號實現(xiàn)不失真放大；另一方面又可以使電一方面可以對窄帶信號實現(xiàn)不失真放大；另一方面又可以使電壓增益隨輸入信號大小變化，即實現(xiàn)非線性放大。壓增益

5、隨輸入信號大小變化，即實現(xiàn)非線性放大。1）用來放大窄帶高頻信號（）用來放大窄帶高頻信號（通帶寬度只有中心頻率的通帶寬度只有中心頻率的1%）；）；2）工作于丙類工作狀態(tài)（）工作于丙類工作狀態(tài)（ c90 ）；）；3）負載必須是諧振回路；）負載必須是諧振回路；4）基極偏置電壓為負值；）基極偏置電壓為負值；5）放大器屬于非線性電路，不能采用等效電路進行分析，）放大器屬于非線性電路，不能采用等效電路進行分析，采用折線近似分析法。采用折線近似分析法。實驗原理實驗原理工作狀態(tài)工作狀態(tài)半導(dǎo)通角半導(dǎo)通角理想效率理想效率負載負載應(yīng)用應(yīng)用甲類甲類 c=180 50%電阻電阻低頻低頻乙類乙類 c=90 78.5%推挽

6、，回路推挽，回路低頻，高頻低頻，高頻甲乙類甲乙類90 c180 50% 78.5%推挽推挽低頻低頻丙類丙類 c78.5 %選頻回路選頻回路高頻高頻丁類丁類開關(guān)狀態(tài)開關(guān)狀態(tài)90%100%選頻回路選頻回路高頻高頻相同點：要求輸出功率大、效率高；激勵信號幅度均為大信號。相同點：要求輸出功率大、效率高；激勵信號幅度均為大信號。不同點：工作頻率與相對頻寬不同；放大器的負載不同；不同點：工作頻率與相對頻寬不同；放大器的負載不同； 放大器的工作狀態(tài)不同。放大器的工作狀態(tài)不同。實驗原理實驗原理實驗原理實驗原理v直流電源功率為：直流電源功率為：v回路基頻功率為：回路基頻功率為：v放大器集電極效率：放大器集電極效

7、率：0CCCIVP pcmpcmcmcmoRIRVIVP212121221 )(2121101cCCCcmcmocgIVIVPP coPPP 實驗原理實驗原理v直流電源功率為：直流電源功率為：v回路基頻功率為：回路基頻功率為：0CCCIVP poppoRVP82EEECRVII0實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容（1）按圖接好實驗板，將）按圖接好實驗板，將A、B兩點短接，兩點短接，Vi信號加入信號加入120mVpp，頻率，頻率f在在6.5MHZ左右，用示波器觀察輸出波形，微調(diào)左右，用示波器觀察輸出波形，微調(diào)Vi的頻率，是輸出波形最的頻率，是輸出波形最大。（負載為大。（負載為50）（2）輸入頻率不變，按表進行測量并紀錄，注意輸入輸出為峰峰值。）輸入頻率不變，按表進行測量并紀錄，注意輸入輸出為峰峰值。 f=6.5MHz左右VoIc3Pi3PoPcVc=12vRE=10Vi=120mvRL=51Vi=120mvRL=75Vi=120mvRL=120Vi=84mvRL=51Vi=84mvRL=75Vi=84mvRL=120注意事項注意事項(1)Vcc和和GND要單獨連接要單獨連接;(2)就近接地就近接地;(3)注意要找到諧振點注意要找到諧振點(f=6.5MHz左右左右);(4)負載負載RL一定要接，尤其不要接地，否則特別容易一定要接，尤其不要接地，否則特別容易