实验二高频功率放大器(2学时)-黄建宇2012-13(1)版

1、电子技术实验（电子技术实验（） （50403008）实验二实验二 高频功率放大器（丙类）高频功率放大器（丙类）黄建宇黄建宇2011-122011-12（1 1）版）版熟悉高频功率放大电路工作原理熟悉高频功率放大电路工作原理高频功率放大器的功率和效率的测量高频功率放大器的功率和效率的测量实验目的实验目的实验原理实验原理主要用于放大高频信号或高频已调波，通常为窄带信号（主要用于放大高频信号或高频已调波，通常为窄带信号（通带宽度只有中心频率的通带宽度只有中心频率的1% ），用于发射机的末级，使之获得），用于发射机的末级，使之获得足够的高频功率馈送到天线辐射出去。足够的高频功率馈送到天线辐射出去。由于

2、采用谐振回路作负载，解决了大功率放大时的效率、由于采用谐振回路作负载，解决了大功率放大时的效率、失真、阻抗匹配等问题，因而高频功率放大器通常又称为失真、阻抗匹配等问题，因而高频功率放大器通常又称为谐振谐振功率放大器功率放大器。(a)主振荡器倍频放大调制器功放f0nf0 fpfp音频放大声音拾音器F实验原理实验原理B b CCV BBVLC C cic EiBi输输出出当基极直流偏压当基极直流偏压VBB使基极处于反向偏置状态，电流流通角使基极处于反向偏置状态，电流流通角小于小于180时，即为丙类工作状态。时，即为丙类工作状态。实验原理实验原理w tw tciciBBV c 000b B BZVc

3、 bmVc c maxB maxcicg 2将晶体管的转移特性理想化为一条直线，于是有：将晶体管的转移特性理想化为一条直线，于是有：实验原理实验原理ABCCVC cmV0VmaxC QIQCimaxCitw wc c c 2OObmBBBVV max cmbmcdVVgg 实验原理实验原理tw w 2ciciBZVc B bmVb BBV maxB maxciminc cmVccV0)(tc )(tb 高频谐振功率放大器晶体管的电流、电压波形及其对应关系。高频谐振功率放大器晶体管的电流、电压波形及其对应关系。由于集电极的负载是谐振回路，这样，虽然由于集电极的负载是谐振回路，这样，虽然 ic的失

4、真很大，但是输出的失真很大，但是输出端仍能得到正弦电流。集电极电流脉冲的傅立叶展开级数端仍能得到正弦电流。集电极电流脉冲的傅立叶展开级数 tItItIIicmcmcmCCw ww ww w3cos2coscos3210实验原理实验原理在放大过程中，电路中的高频功率管是在截止、放大至饱在放大过程中，电路中的高频功率管是在截止、放大至饱和等区域中工作的，表现出了明显的非线性特性。但其效果：和等区域中工作的，表现出了明显的非线性特性。但其效果：一方面可以对窄带信号实现不失真放大；另一方面又可以使电一方面可以对窄带信号实现不失真放大；另一方面又可以使电压增益随输入信号大小变化，即实现非线性放大。压增益

5、随输入信号大小变化，即实现非线性放大。1）用来放大窄带高频信号（）用来放大窄带高频信号（通带宽度只有中心频率的通带宽度只有中心频率的1%）；）；2）工作于丙类工作状态（）工作于丙类工作状态（ c90 ）；）；3）负载必须是谐振回路；）负载必须是谐振回路；4）基极偏置电压为负值；）基极偏置电压为负值；5）放大器属于非线性电路，不能采用等效电路进行分析，）放大器属于非线性电路，不能采用等效电路进行分析，采用折线近似分析法。采用折线近似分析法。实验原理实验原理工作状态工作状态半导通角半导通角理想效率理想效率负载负载应用应用甲类甲类 c=180 50%电阻电阻低频低频乙类乙类 c=90 78.5%推挽

6、，回路推挽，回路低频，高频低频，高频甲乙类甲乙类90 c180 50% 78.5%推挽推挽低频低频丙类丙类 c78.5 %选频回路选频回路高频高频丁类丁类开关状态开关状态90%100%选频回路选频回路高频高频相同点：要求输出功率大、效率高；激励信号幅度均为大信号。相同点：要求输出功率大、效率高；激励信号幅度均为大信号。不同点：工作频率与相对频宽不同；放大器的负载不同；不同点：工作频率与相对频宽不同；放大器的负载不同； 放大器的工作状态不同。放大器的工作状态不同。实验原理实验原理实验原理实验原理v直流电源功率为：直流电源功率为：v回路基频功率为：回路基频功率为：v放大器集电极效率：放大器集电极效

7、率：0CCCIVP pcmpcmcmcmoRIRVIVP212121221 )(2121101cCCCcmcmocgIVIVPP coPPP 实验原理实验原理v直流电源功率为：直流电源功率为：v回路基频功率为：回路基频功率为：0CCCIVP poppoRVP82EEECRVII0实验内容实验内容（1）按图接好实验板，将）按图接好实验板，将A、B两点短接，两点短接，Vi信号加入信号加入120mVpp，频率，频率f在在6.5MHZ左右，用示波器观察输出波形，微调左右，用示波器观察输出波形，微调Vi的频率，是输出波形最的频率，是输出波形最大。（负载为大。（负载为50）（2）输入频率不变，按表进行测量并纪录，注意输入输出为峰峰值。）输入频率不变，按表进行测量并纪录，注意输入输出为峰峰值。 f=6.5MHz左右VoIc3Pi3PoPcVc=12vRE=10Vi=120mvRL=51Vi=120mvRL=75Vi=120mvRL=120Vi=84mvRL=51Vi=84mvRL=75Vi=84mvRL=120注意事项注意事项(1)Vcc和和GND要单独连接要单独连接;(2)就近接地就近接地;(3)注意要找到谐振点注意要找到谐振点(f=6.5MHz左右左右);(4)负载负载RL一定要接，尤其不要接地，否则特别容易一定要接，尤其不要接地，否则特别容易