哈尔滨工程大学2013年高频丙类功率放大器实验讲义V2.0
实验二丙类高频功率放大器实验要点
实验三丙类高频功率放大器实验一 . 实验目的1. 通过实验,加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。
2. 研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性,观察三种状态的脉冲电流波形。
3. 了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。
4. 掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。
二 . 预习要求:1. 复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。
2. 熟悉并分析图 3所示的实验电路,了解电路特点。
三 . 实验仪表设备1. 双踪示波器2. 数字万用表3. TPE-GP5通用实验平台4. G1N 实验模块5. G2N 实验模块四 . 电路特点及实验原理简介1. 电路特点本电路的核心是谐振功率放大器,在此电路基础上,将音频调制信号加入集电极回路中,利用谐振功率放大电路的集电极调制特性,完成集电极调幅实验。
当电路的输出负载为天线回路时,就可以完成无线电发射的任务。
为了使电路稳定,易于调整,本电路设置了独立的载波振荡源。
2. 高频谐振功率放大器的工作原理参见图 1。
谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器,它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。
根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类等类型。
丙类功率放大器导通角θ<900,集电极效率可达 80%, 一般用作末级放大,以获得较大的功率和较高的效率。
图 1中, V bb 为基极偏压, V cc 为集电极直流电源电压。
为了得到丙类工作状态, V bb 应为负值,即基极处于反向偏置。
u b 为基极激励电压。
图 2示出了晶体管的转移特性曲线,以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。
V bz 是晶体管发射结的起始电压(或称转折电压。
由图可知,只有在 u b 的正半周,并且大于V bb 和 V bz 绝对值之和时,才有集电极电流流通。
即在一个周期内,集电极电流 i c只在 -θ~+θ时间内导通。
由图可见, 集电极电流是尖顶余弦脉冲, 对其进行傅里叶级数分解可得到它的直流、基波和其它各次谐波分量的值,即:i c =IC0+ IC1m COS ωt + IC2M COS2ωt + … + ICnM COSn ωt + …bm bbbz U VV COS +=θ图 3 高频功放(调幅及发射电路原理图求解方法在此不再叙述。
丙类高频功率放大器实验
页眉内容实验二 丙类高频功率放大器实验一． 实验目的1．通过实验，加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。
2．研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性，观察三种状态的脉冲电流波形。
3．了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。
4．掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。
二。
预习要求：1．复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。
2．熟悉并分析图3所示的实验电路，了解电路特点。
三．电路特点及实验原理简介1．电路特点本电路的核心是谐振功率放大器，在此电路基础上，将音频调制信号加入集电极回路中，利用谐振功率放大电路的集电极调制特性，完成集电极调幅实验。
当电路的输出负载为天线回路时，就可以完成无线电发射的任务。
为了使电路稳定，易于调整，本电路设置了独立的载波振荡源。
2．高频谐振功率放大器的工作原理参见图1。
谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器，它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。
根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类等类型。
丙类功率放大器导通角θ＜900，集电极效率可达80%，一般用作末级放大，以获得较大的功率和较高的效率。
图1中，V bb 为基极偏压，V cc 为集电极直流电源电压。
为了得到丙类工作状态，V bb 应为负值，即基极处于反向偏置。
u b 为基极激励电压。
图2示出了晶体管的转移特性曲线，以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。
V bz 是晶体管发射结的起始电压（或称转折电压）。
由图可知，只有在u b 的正半周，并且大于V bb 和V bz 绝对值之图1 高频功放原理图cR LT和时，才有集电极电流流通。
即在一个周期内，集电极电流i c只在-θ～+θ时间内导通。
由图可见，集电极电流是尖顶余弦脉冲，对其进行傅里叶级数分解可得到它的直流、基波和其它各次谐波分量的值，即：i c=I C0+ I C1m COSωt + I C2M COS2ωt + … + I CnM COSnωt + …bm bbbz U VV COS +=θ求解方法在此不再叙述。
丙类高频功率放大器实验
D。放大特性的观察 保持Vcc,Vbb和RL不变,改变输入电压的幅值，观察当信号 幅度从小到大变化时，脉冲电流的变化。
A、负载特性的观察 1、调整到最理想状态，记录欠压，临界与过压三个状态下 的脉冲电流波形，并相应记下其对应输出放大波形其幅值。
P5
GND
1
1
石英晶体振荡 器—提供载波 信号
推动级—提 供足够的激 励电压
丙类功率放大器
• 理论分析表明,当放大器工作在谐振状态的时候，负载 为纯电阻状态，集电极直流电流最小，回路电压最大。 但由于实际电路中内部电容的反馈作用，导致这两种 现象不会同时发生。因此，在实验中，不仅要监视集 电极直流电流，同时要监视集电极的脉冲电流来调谐 电路。
COSq Vbz Vbb
U bm
或电压 电流
iC i vCE min
c max
0 qc
V BZ
vCE VCC Vcm coswt
V cm vCE
V CC
V BB
iC v bEmax
+ vb -
VBB
wt
V bm vBE
1
Pc T
T
0 iC vCEdt
1. iC 与vBE同相，与vCE反相；
v BE
理想效率
负载
应用
θc=1800 θc=900 900<θc<1800 θc<900
50％ 78.5％
电阻 推挽，回路
低频 低频、高频
50％<η<78.5%
实验三高频功率放大器(丙类)
实验操作过程
调整丙类功率放大器的输入和输 出阻抗，使其与信号源和负载匹 配。
逐步增加输入信号的幅度，观察 放大器的输出波形和参数变化。
使用示波器记录放大器的输入和 输出波形，分析波形的失真情况。
打开高频信号发生器，设置合适 的信号频率和幅度。
使用电压表和电流表测量放大器 的各项参数，如输入电压、输出 电压、输入电流、输出电流等。
02
它主要由输入匹配网络、功放管 、输出匹配网络和偏置电路等部 分组成。
高频功率放大器的分类
根据功放管的类型，高频功率 放大器可分为电子管式高频功 率放大器和晶体管式高频功率
放大器。
根据工作频率，高频功率放 大器可分为超短波高频功率 放大器和微波高频功率放大
器。
根据放大器的级数，高频功率 放大器可分为单级高频功率放 大器和多级高频功率放大器。
对未来实验的展望与建议
01
深入研究不同类型的 高频功率放大器
在未来的实验中，可以进一步探索甲 类、乙类等不同类型的高频功率放大 器的设计与制作，比较它们之间的性 能差异和应用特点。
02
结合实际应用场景进 行优化设计
针对实际应用需求，可以对高频功率 放大器进行优化设计，如提高输出功 率、降低失真度、拓宽带宽等，以满 足不同场景下的使用要求。
通过分析实验数据，我们发现放大器在不同频率下的响应特性有所不同。在低频段，放大 器的放大效果较好；而在高频段，放大效果逐渐减弱。这可能与放大器的设计参数和元器 件特性有关。
线性度与失真
在实验过程中，我们观察到输出信号存在一定的失真现象。失真可能源于放大器的非线性 特性，如饱和、截止等。为了量化失真程度，我们采用了失真度指标进行分析。
最新丙类高频功率放大器..课件ppt
8
4、丙类：工作点设置在截止区以内； 晶体管导通的时间小于半个周期，在输入信号的小半个 周期内导通，有集电极电流ic产生，如图。
<
优点：静态IC=0，管耗小，效率高。效率η>78.5%。 缺点：输出电流波形严重失真。
9
功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方 式，为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。
率的提高就不显著了，此时的a1() 下降迅速，为了达到一定 的输出功率，所要求的输入激励信号电压的幅值将会过大，
从而对前级提出过高的要求。
n()
0.6
1 ()
0.5 g1 ()
0.4
0.3
0 ()
0,g1()最,但 大输出 0显 ,功然 率
12O 0时1()最大 ,输出功率,最大
0.2
2()
式中： Ico为直流电流分量 iC1为基波分量； iC1=Icm1COSωct iC2为二次谐波分量；iC2=Icm2COS2ωct
iCn为n次谐波分量； iCn=IcmnCOSnωct
15
… …
… …
当集电极回路调谐在输入信号频率ω上时（即与高频输入信号 的基波谐振时）： 谐振回路对基波电流而言等效为一纯电阻Re ； 对其他各次谐波，回路因失谐呈现很小的电抗，可看成短路； 所以我们可以通过选频网络来将我们所需的基波信号选出来， 只要将谐振频率设置为基波信号的频率就可 直流分量只能通过回路电感线圈，直流电阻较小，可看成短路。
13
2、电流、电压波形 设输入一高频余弦信号为
则
当uBE的瞬时值大于基射间导通 电压UBE(on) 时，晶体管导通，产生 基极脉冲电流iB，相应产生集电极 脉冲电流ic，如图所示。基极电流和 集电极电流为周期性非正弦函数。
实训项目二 高频功率放大器(丙类)
丙类))高频功率放大器((丙类实训项目二高频功率放大器一、实训目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2.了解电源电压V C与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
二、预习要求1.复习功率谐振放大器原理及特点。
2.分析图2-1所示的实验电路，说明各元器件作用。
三、实训仪器设备1.双踪示波器2.扫频仪3.高频信号发生器4.万用表5.实验板G2四、实训内容及步骤1.电路见图2-1按图接好实验板所需电源，将A、B两点短接，利用扫频仪调回路谐振频率，使其谐振在6.5MHz 的频率上。
图2-1功率放大器(丙类)原理图2.加负载51Ω,测I0电流。
在输入端接f=6.5MHz、Vi=120mV信号，测量各工作电压，同时用示波器测量输入、输出峰值电压，将测量值填入表2.1内。
表2.1f=6.5MHz 实测实测计算V B V E V CE V i V0I0I C P i P0P aηV C=12V V i=120mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV i=84mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV C=5V V i=120mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV i=84mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120Ω其中:V i:输入电压峰-峰值V0:输出电压峰-峰值I0:电源给出总电流P i：电源给出总功率（P i=V C I0）(V C:为电源电压)P0：输出功率P a：为管子损耗功率（P a=P i-P0）3.加75Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
4.加120Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
5.改变输入端电压V i=84mV，同2、3、4测试并填入表2.1测量。
6.改变电源电压V C=5V，同2、3、4、5测试并填入表2.1内。
五、实训报告要求1.根据实验测量结果，计算各种情况下I C、P0、P i、η。
1.说明电源电压、输出电压、输出功率的相互关系。
高频电子线路实验报告2——高频丙类功率放大器
高频电子线路实验报告2——高频丙类功率放大器实验目的：1. 学习高频丙类功率放大器的基本原理。
2. 掌握高频丙类功率放大器的设计方法。
3. 验证高频丙类功率放大器的工作性能。
实验原理：丙类功放器是一种在放大器的输出段设有截止偏压的放大器。
其主要特点是效率高、失真小、输出功率大，因此，在广播、通信、雷达等领域被广泛应用。
实验步骤：1. 按照图1所示连接电路。
2. 调整可变电容器C1的值，使电路在工作频率上谐振。
3. 将信号源接入电路的输入端，调整可变电阻R3的值，使输出端的电压最大。
4. 在三极管的发热体上放置热敏电阻，测量其电阻值，计算其温度。
5. 调整信号源输出频率，测量输出端的电压值，记录数据。
6. 计算电路的功率增益、效率、输出功率等参数。
1. 电源电压：12V2. 工作频率：1MHz3. 可变电容器C1的值：10pF4. 可变电阻R3的值：10kΩ5. 发热体上的热敏电阻电阻值：100Ω6. 发热体温度：25℃7. 输出功率：2.5W8. 功率增益：6dB9. 效率：65%实验分析：1. 在C1的值确定的情况下，可通过变频电源调整工作频率，使电路在工作频率上谐振，从而提高电路的效率。
2. 随着输出功率的增加，三极管发热体的温度也会相应升高，从而导致热敏电阻的电阻值发生变化。
可以通过测量热敏电阻的电阻值，计算发热体的温度。
3. 在理论分析的基础上，通过实验数据对电路性能进行评估，验证了丙类功率放大器的工作性能良好，可以满足实际应用需求。
通过本次实验，我学习了丙类功率放大器的基本原理和设计方法，并通过实验数据验证了其工作性能。
这对我今后从事电子工程相关的工作具有很大的参考价值。
同时，我也意识到在实验过程中需要仔细操作、认真记录数据，以确保实验结果的准确性。
实验二高频功率放大器(2学时)-2012-13(1)版 (1)
报告要求
1. 根据实验结果，计算各种情况下Ic3、Po、Pi3、η。 2. 说明电源电压、输出电压、输出功率的相互关系。
C
c
Q
2 c
O
c
wt
C max
Vcm
实验原理
丙类功率放大电路（4）
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 ic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
iC I C 0 I cm 1 cos wt I cm 2 cos 2wt I cm 3 cos 3wt
f=6.5MHz左右
Vi=120mv Vi=120mv Vc=12v RE=10 Vi=120mv Vi=84mv Vi=84mv RL=51 RL=75 RL=120 RL=51 RL=75
Vo
Ic3
Pi3
Po
Pc
η
Vi=84mv
RL=120
注意事项
(1)Vcc和GND要单独连接; (2)就近接地; (3)注意要找到谐振点(f=6.5MHz左右); (4)负载RL一定要接，尤其不要接地，否则特别容易 烧毁末级功放管。
c (t )
Vcm
ic max
ic
0
VBZ
c
Vcc
ic
2
B max
c min
B
VBB
Vbm b
wt
b (t )
实验原理
谐振功率放大器工作过程
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： 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。
哈尔滨工程大学高频丙类功率放大器实验课件V2.0
实验四丙类功率放大器实验一、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，熟悉主要技术指标的测量方法。
2、了解高频功率放大器丙类工作过程以及当激励信号、负载、电源电压变化对功率放大器工作状态的影响，加深对欠压、过压、临界三种工作状态的理解。
3、掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1、测试丙类功放的调谐特性。
2、研究激励信号、电源电压、负载变化对工作状态的影响。
三、实验仪器1、高频信号源1台2、双踪示波器1台3、直流稳压电源1台4、实验板1块5、万用表1块四、实验原理与电路（一）实验电路图图1 丙类功放实验原理图（二）实验原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
甲类功率放大器的o180＝θ，效率η最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o90<θ，效率可达到80%，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。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小)，基极偏置为负值，电流导通角o 90<θ，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC 谐振回路。
电路原理图如图1所示，其中L1、R2组成自给负偏置电路，T1为高频变压器，初级次级比为3:1（初级圈数为12圈），负载电阻可通过电阻R4、R5、RP1设置，可改变回路Q 值，也可用来研究负载变化对工作状态的影响，R2为发射极电流的采样电阻，用来观察发射极电流的波形。
下面介绍丙类功放的工作原理及基本关系式。
2、丙类功率放大器 1）基本关系式丙类功率放大器的基极偏置电压V BE 是利用发射极电流的直流分量I EO （≈I CO ）在射极电阻上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号'i v 为正弦波时，集电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。
高频功率放大器(丙类)
实验报告课程名称高频电子线路实验名称高频功率放大器（丙类）实验类型验证（验证、综合、设计、创新）学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程年级班级2012级电信3 班开出学期2014-2015上期学生姓名学号指导教师蒋行达成绩2014 年11 月22 日实验二高频功率放大器（丙类）一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理，三种工作状态，功率、效率计算。
2、掌握丙类功率放大器性能的测试方法。
3、观察集电极负载、输入信号幅度与集电极电压EC对功率放大器工作情况的影响。
二、实验仪器1、示波器2、高频信号发生器3、万用表4、实验板2三、预习要求1、复习功率放大器原理及特点。
2、分析图2-2所示的实验电路，说明各元器件作用。
四、实验内容1、用示波器观察功率放大器工作状态，尤其是过压状态时的集电极电流凹陷脉冲。
2、观察并测量集电极负载变化对功率放大器工作的影响。
3、观察并测量输入信号幅度变化对功率放大器工作的影响。
4、观察并测量集电极电源电压变化对功率放大器工作的影响。
五、基本原理及实验电路高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
它的作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线发射或其他负载的要求。
它的主要技术指标有：输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度（或信号失真度）。
1、基本原理功率放大器的效率是一个最突出的问题，其效率高低与放大器的工作状态有直接的关系。
放大器工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。
图2-1 表示了不同Ube时，谐振功率放大器不同工作状态的基极电压和集电极电流波形。
当工作点在Q 和Q/输入Ub1m、Ub2m时，工作点Q 和Q/在转移特性的线性段，调谐功率放大器工作在甲类。
甲类工作状态理想效率为50%。
此时晶体管需要正偏置。
当工作点在移至Q//输入Ub3m时，晶体管只在输入信号的正半周时导通，集电极电流是周期性电流脉冲，调谐功率放大器工作在乙类。
乙类工作状态理想效率为78.5%。
丙类高频功率放大器课程设计
高频电子线路课程设计报告题目：丙类功率放大器院系：____________________________专业：电子信息科学与技术班级：____________________________姓名：____________________________学号：____________________________指导教师：_________________________报告成绩：_________________________2013年12月20日一、 设计目的 (1)二、 设计思路 (1)三、 设计过程 (2)3.1、 系统方案论证3.1.1丙类谐振功率放大器电路3.2、 模块电路设计3. 2. 1丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路3. 2. 2丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路3. 2. 3匹配网络3.2.4 VBB 、Vcm 、Vbm 、VCC 对丙类谐振功率放大器性能影响分析四、整体电路与系统调试及仿真结果 (11)4.1电路设计与分析4. 2.仿真与模拟4. 2. 1 Multisim 简介4. 2. 2基于Multisim 电路仿真用例五、 主要元器件与设备 (14)5. 1晶体管的选择5. 1. 2判别三极管类型和三个电极的方法5. 2电容的选择六、 课程设计体会与建议 (17)6.1、 设计体会6.2、 设计建议七、结论 八、参考文献 一、设计目的电子技术迅猛发展。
山分立元件发展到集成电路，中小规模集成电路，大规 模集成电路和超大规模集成电路。
基本放大器是组成各种复朵放大电路的基本单 元。
弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。
放大器在当今和未来社会中的作 用日益增加。
高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信 号在1819无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大的输出功率，而且，通信距离越远，要求输出功率越大。
所以，为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频丙类功率放大器设计
高频实验报告（二）——高频丙类功率放大器设计组员座位号 16 实验时间周一上午目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)2.1 丙类谐振功率放大器的工作原理 (3)2.2 丙类谐振功率放大器的负载特性 (5)2.3 丙类谐振功率放大器的调制特性 (6)2.4丙类谐振功率放大器的偏置电路及耦合电路 (7)2.4.1偏置电路 (7)2.4.2耦合电路 (8)三、电路调试和主要技术指标的实验测试 (10)3.1谐振状态的调整方法 (10)3.2主要技术指标的测试 (10)3.2.1输出功率 (10)四、实验内容 (11)五、参数设计 (11)六、实验结果记录 (14)七、思考题 (18)一、 实验目的1． 熟悉高频谐振功率放大器的基本工作原理和工作状态。
2． 掌握高频丙类功率放大器的设计方法、初步了解工程估算的方法。
3． 学习高频丙类功率放大器的电路调谐及测试技术。
4． 研究负载的变化及激励电压、基极偏置电压、集电极电压的变化对放大器工作状态的影响。
二、 实验原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
根据放大器电流导通角C θ的范围，可以分为甲类、乙类、丙类和丁类等功率放大器。
电流导通角C θ越小，放大器的效率越高。
如甲类功放的180=θ，效率η最高也只能达到50％，而丙类功放的90<θ，效率η可达到80％。
甲类功率放大适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验研究丙类功率放大器的工作原理及基本特性。
2.1 丙类谐振功率放大器的工作原理R Lv i图2.1 丙类功率放大器电路如图2.1 所示，工作状态如图2.2所示图2.2 输入电压BE V 与集电极电流脉冲C i 的关系集电极形成尖顶余弦脉冲电流图2.3 集电极形成尖顶余弦脉冲电流CM I 为余弦脉冲的最大值，)(0θα为余弦脉冲的直流分解系数，th BBBMarccosV V V θ-= (2-4)式中：th V 为晶体管的导通电压；BB V 为晶体管的基极偏置；BM V 为功率放大器的激励电压振幅。
实验二 非线性丙类功率放大器实验-推荐下载
实验二 非线性丙类功率放大器实验一、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改变时的动态特性。
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对功率放大器工作状态的影响。
3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点。
4、掌握丙类放大器的计算与设计方法。
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、测试丙类功放的负载特性。
4、观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、8 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块四、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小，放大器的效率越高。
θη甲类功率放大器的，效率最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，o180＝θη一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角，效率可达到80%，通常作为发射机末o90<θ级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小)，基极偏置为负值，电流导通角，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC 谐振回路。
o90<θ电路原理图如图2-1所示，该实验电路由两级功率放大器组成。
其中Q 3（3DG12）、T 6组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中R A3、R 14、R 15组成静态偏置电阻，调节R A3可改变放大器的增益。
W 1为可调电阻，调节W 1可以改变输入信号幅度，Q 4（3DG12）、T 4组成丙类功率放大器。
R 16为射极反馈电阻，T 4为谐振回路，甲类功放的输出信号通过R 13送到Q 4基极作为丙放的输入信号，此时只有当甲放输出信号大于丙放管Q 4基极－射极间的负偏压值时，Q 4才导通工作。
实验 丙类高频谐振功率放大器
实验 丙类高频谐振功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，它是无线电发射机中的重要单元电路。
根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ=1800，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ<900，其效率η可达85%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器，丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级，以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。
一、实验目的1、熟悉丙类高频功率放大器的工作原理，初步了解工程估算的方法。
2、学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
3、研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
4、理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响。
5、了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
二、实验仪器1、高频实验箱 1台2、高频信号发生器 1台3、双踪高频示波器 1台4、扫频仪 1台5、万用表 1块6、高频功率放大器实验板 1块 三、预习要求1、复习高频谐振功率的工作原理及四种特性。
2、分析实验电路，理解各元件的作用及各组成部分的工作原理。
四、实验内容1、电路调谐及调整(调谐技术)。
2、静态测试(测试静态工作点)。
3、动态测试(研究负载特性)。
五、实验原理实验电路如图2-1所示，它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成，其中VT1和VT2组成甲类功率放大器，晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器，这两类功率放大器的应用十分广泛，下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。
(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点如图2-1所示，晶体管VT1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。
其中R 1和R 2为基极偏置电阻；R 5为直流负反馈电阻；它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。
哈工程高频讲义
高频电子线路实验讲义宫芳高敬鹏编哈尔滨工程大学电工电子教学中心高频课程组2011年10月目录实验一小信号调谐放大器 (1)一、实验目的 (1)二、实验原理与电路 (1)三、调谐放大器的调整与测试 (2)四、实验内容及要求 (4)五、实验仪器 (5)六、思考题 (5)实验二LC正弦波振荡器与晶体振荡器 (5)一、实验目的 (5)二、实验原理与电路 (5)三、LC振荡器的设计方法 (8)四、实验电路及调试方法 (9)五、实验内容及要求 (10)六、实验仪器 (11)七、思考题 (11)实验三模拟乘法器调幅电路 (11)一、实验目的 (11)二、实验原理与电路 (11)三、实验内容 (13)四、实验仪器 (14)实验四调幅信号的解调 (14)一、实验目的 (14)二、实验原理 (14)三、检波器电路的设计方法 (16)四、实验电路 (17)五、实验内容及要求 (17)六、实验仪器 (18)七、思考题 (18)实验五锁相环在通信系统中的应用 (18)一、实验目的 (18)二、实验原理 (19)三、实验电路 (20)四、实验内容 (22)五、实验仪器 (22)六、思考题 (22)参考文献 (24)1实验一 小信号调谐放大器一、实验目的1、通过实验熟悉小信号调谐放大器的工作原理及工程估算的方法。
2、掌握调谐放大器的电压增益、选择性、通频带及动态范围的测试方法。
3、掌握使用频率特性测试仪调整小信号谐振放大器特性的方法。
二、实验原理与电路小信号谐振放大器主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大，其主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由LC 组成的并联谐振回路。
小信号调谐放大器由晶体管及其偏置电路组成，如图1-1所示，它不仅对高频小信号进行放大，而且还有选频滤波作用。
由于LC 并联谐振回路的阻抗是随频 率而变的，在谐振频率∑=LC f π210处其阻抗是纯电阻，达到最大值。
因此，用并联谐振回路作集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上具有最大的放大电压增益。
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实验四丙类功率放大器实验
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，熟悉主要技术
指标的测量方法。
2、了解高频功率放大器丙类工作过程以及当激励信号、负载、电源电压变化对功率放
大器工作状态的影响，加深对欠压、过压、临界三种工作状态的理解。
3、掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容
1、测试丙类功放的调谐特性。
2、研究激励信号、电源电压、负载变化对工作状态的影响。
三、实验仪器
1、高频信号源1台
2、双踪示波器1台
3、直流稳压电源1台
4、实验板1块
5、万用表1块
四、实验原理与电路
（一）实验电路图
图1 丙类功放实验原理图
（二）实验原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
甲类功率放大器的o
180＝
θ，效率η最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o
90<θ，效率可达到80%，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。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小)，基极偏置为负值，电流导通角
o 90<θ，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC 谐振回路。
电路原理图如图1所示，其中L1、R2组成自给负偏置电路，T1为高频变压器，初级次级比为3:1（初级圈数为12圈），负载电阻可通过电阻R4、R5、RP1设置，可改变回路Q 值，也可用来研究负载变化对工作状态的影响，R2为发射极电流的采样电阻，用来观察发射极电流的波形。
下面介绍丙类功放的工作原理及基本关系式。
2、丙类功率放大器 1）基本关系式
丙类功率放大器的基极偏置电压V BE 是利用发射极电流的直流分量I EO （≈I CO ）在射极电阻上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号'i v 为正弦波时，集电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。
利用谐振回路LC 的选频作用可输出基波谐振电压v c1。
图2画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。
分析可得下列基本关系式：
011R I V m c m c =
式中，m c V 1为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅；m c I 1为集电极基波电流振幅；
0R 为集电极回路的谐振阻抗。
2102111212121R V R I I V P m c m c m c m c C ===
式中，P C 为集电极输出功率
CO CC D I V P =
式中，P D 为电源V CC 供给的直流功率；I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。
放大器的效率η为
CO m c CC m c I I V V 1121⋅
⋅=
η
图2 丙类功放的基极/集电极电流和电压波形
2）负载特性
当放大器的电源电压＋V CC ，基极偏压v b ，输入电压(或称激励电压)v sm 确定后，如果电流导通角选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻R q 。
谐振功率放大器的交流负载特性如图3所示。
由图可见，当交流负载线正好穿过静态特性转移点A 时，管子的集电极电压正好等于管子的饱和压降V CES ，集电极电流脉冲接近最大值I cm 。
此时，集电极输出的功率P C 和效率η都较高，此时放大器处于临界工作状态。
R q 所对应的值称为最佳负载电阻，用R 0表示，即
2
02)(P V V R CES CC -=
当R q ﹤R 0时，放大器处于欠压状态，如C 点所示，集电极输出电流虽然较大，但集电极电压较小，因此输出功率和效率都较小。
当R q ﹥R 0时，放大器处于过压状态，如B 点所示，集电极电压虽然比较大，但集电极电流波形有凹陷，因此输出功率较低，但效率较高。
为了兼顾输出功率和效率的要求，谐振功率放大器通常选择在临界工作状态。
判断放大器是否为临界工作状态的条件是：
CES cm CC V V V =-
i
图3 谐振功放的负载特性
五、实验步骤
1、焊接电路
焊接实验电路板，确认无误后接通直流电源（注意电源电压为5.0V，以万用表测量为准），取谐振功放输出负载电阻R L=300欧。
2、调谐特性的测试（逐点法测量谐振频率）
将高频信号发生器的输出峰峰值调至约 1.8V，接至放大器的输入端。
示波器连接功率放大器输出，测量输出电压大小。
改变信号源输出频率，记录输出电压值，填入表1。
表1 谐振特性测试（VCC=5.0V，R L=300）
3、研究激励电压变化对工作状态的影响
将高频信号发生器的输出频率调至谐振频率，改变输出信号幅度，示波器接于测试点，观察集电极电流的脉冲形状，研究工作状态，记录三种状态下的信号源输出电压值，并测试在这三种状态下的效率，填入表2。
表2激励电压对工作状态影响（VCC=5.0V，R L=300）
4、研究负载特性对工作状态的影响
在过压状态下（R L=300，高频信号源输出幅度为步骤3中过压状态下信号源输出幅度），示波器接于测试点，观察集电极电流的脉冲形状，改变负载电阻，研究工作状态，记录三种状态下的信号源输出电压值，并测量在这三种状态下的效率，填入表3。
表3负载特性对工作状态影响（VCC=5.0V）
5、研究电源电压对工作状态的影响
在过压状态下（R L=300，高频信号源输出幅度为步骤3中过压状态下信号源输出幅度），示波器接于测试点，观察集电极电流的脉冲形状，改变电源电压，研究工作状态，记录三种状态下的电源电压和输出电压值，填入表4。
表4电源电压对工作状态影响（R L=300）
六、实验报告要求
1、对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、电源电压、负载电阻对工作状态
的影响。
2、分析丙类功率放大器的特点。