实验三-高频功率放大器

实验三

高频功率放大器一、实验目的：

1．了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的调谐特性以及负载变时的动态特性。

2．了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化、负载电阻变化和电源电压Vcc变化时对功率放大器工作状态的影响。

3．掌握丙类类功率放大器功率、效率的测量方法。二、实验内容：

1．观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点

2．测试丙类功放的调谐特性

3．观察电源电压变化对丙放工作状态的影响及激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。三、实验基本原理：

丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。本实验单元模块电路如图2－1所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中VT1（3DG12）、XQ1与C15组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中R2、R12、R13、VR4组成静态偏置电阻，调节VR4可改变放大器的增益。XQ2与CT2、C6组成的负载回路与VT3（3DG12）组成丙类功率放大器。甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号（由短路块J5连通）。VR6为射极反馈电阻，调节VR6可改变丙放增益。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变S5拨码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路Q值。当短路块J5置于开路位置时则丙放无输入信号，此时丙放功率管VT3截止，只有当甲放输出信号大于丙放管VT3be间的负偏压值时，VT3才导通工作。

四、实验步骤：1．了解丙类工作状态的特点1）

对照电路图2－1，了解实验板上各元件的位置与作用。2）

将功放电源开关S1拨向右端（+12V），负载电阻转换开关S5全部拨向开路，J4断开，从J7处输入高频信号，将J5、J10短路块置于下画线处，在J13看到放大输出信号，此时，减小输入电压到一定值时，可看到输出电压为0，记下此时输入电压幅值，了解丙类工作状态的特点。

2．测试调谐特性

将功放电源开关S1拨向右端（+12V），负载电阻转换开关S5全部拨向开路，J4断开，从J7处输入高频信号，将J5、J10短路块置于下画线处，测量输出信号Vc，调节CT2保证电路谐振，改变输入信号频率从4MHz－16MHz，将对应输出电压值变化填入表2—1。用坐标纸绘制丙类功放调谐特性。表2—1

f（MHz）

10MHz

Vc(V)

图2-1

高频功率放大电路

3．测试负载特性

（1）将功放电源开关拨向左端（+5V），使Vcc＝5V，S5全断开，J4断开，将J5、J10短路块置于下画线处，从J7处输入高频信号，调整回路电容CT2使回路调谐，同时结合调节VR6，使得J3处（ie的采样电压）波形为对称的双峰凹顶脉冲波形。（2）将负载电阻转换开关S5依次从1→4拨动，测量J9处Vbm值，用示波器观测并描绘相应的ie波形，填入表2—2，分析负载对工作状态的影响。

表2—2

Vbm＝

伏

f＝10MHz

Vcc＝5V

(Ω)51150680开路ie的波形（坐标纸绘制）

4．电源电压Vcc调制特性（1）

将ie波形调回凹顶脉冲波形。（Vcc＝5V、S5全断开、J7处输入高频信号）（2）

改变Vcc从5V至12V变化，测量J9处Vbm值，观测并描绘相应的ie波形，填入表2—3表2—3

Vbm＝

V

f＝10MHz

Vcc（v）512ie的波形（坐标纸绘制）

5．激励信号Vbm放大特性（1）

将ie波形调到凹顶脉冲波形。（Vcc＝5V、S5全断开、J7处输入高频信号）（2）

减小Vbm，观查ie波形从凹顶脉冲经过临界到尖顶脉冲的过程，记录Vbm描绘相应的ie波形，填入表2—4

表2—4

Vcc＝

5V

f＝10MHz

Vbm（v）

ie的波形（坐标纸绘制）

6．实测功率、效率计算：

将Vcc调为12V，S5“1”闭合，从J7输入Vi0.4~0.8V,10MHZ信号,测量丙放各参量填入表2—5，并进行功率、效率计算。表2—5

Vcc=12Vf=10MHz实测实测计算VbVeVceViVoIcPPoPcηRL=50Ω

其中：Vi：输入电压峰－峰值

Vo：输出电压峰－峰值

Io：发射极直流电压÷发射极电阻值

P：电源给出直流功率（P=Vcc*Io）

Pc：为管子损耗功率（Pc＝IcVce）

Po：输出功率

(Po=)五、实验报告要求

1．