丙类高频功率放大器实验

天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
从图中可见，高频功放是无线发射机的重要组成部分
高频功放与高频小信号放大器的比较
电路性质 应用场合
放大器类型 集电极输出波形
关键指标
高频小信号 放大器 线性
发射机送给功放的信号接 收机天线送来的信号
甲类
与输入信号一致
电压增益
P1 P 12
11
RL1 RL2 RL3 1 20 7 5 3 9
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
实验操作步骤
1、给实验板接入所需电源：VCC=12V，VBB= -12V 2、短路帽短接J3的1和2端，J4的2和4端短路。J1和J5开路。
调整RP2，使V4的基极电压约为 -0.3V左右。 3、短接J5 ，J1开路，示波器测M1处波形，调整RP1使其输出 幅度约为0.2V左右。 4、短接J1，示波器观测M2处波形。 5、J2开路，负载电阻接75Ω。示波器探笔1（×10衰减）测脉 冲电流，示波器探笔2（×10衰减）接M3，测功放级输出波形。
D2 LED
GND
2 12 1
3 EC 2 3 31 1
2 12 12 12 1
C T3
C10
R11
0 ~2 0 p 6 2p *
1 0K*
V3
C9
1 6 67 B
6 80 0 P
R 123 1K
L2 2
C12 0 .0 1
C13 9 1p *
C T2 0 ~2 0 p
1
L1 3 .9 μ H
1
2
1 12 2
C5 4 70 P
V1 C6
2 00 P
V2
M1 R9 3 60
C8 .0 1
X1 J1
C3
R8
3 60 1 00 0 P
C1
R1
R4
.0 1
5 .6 K
1 .5 K
11 11
2 12 1 1 2 3
GND 2
C11 .0 1
GND 2
D1 21
LED
L4 3 30 1 R19 3K
GND
P3
P4
C21 .0 1
实验三
丙类高频功率放大器实验
丙类功率放大器
• 丙类是指放大器的工作状态,由其半导通角决定，半导通角 小于90°时即为工作在丙类状态，其理想效率可以大于 78.5%，有较大的功率和输出效率，因此丙类放大器一般 用于末级放大。优点导通时间短，集电极功耗小，效率高。
工作状态 甲类 乙类
甲乙类 丙类
半导通角
11
P 11 ANTENA
3 EC 2
11 11 11
1 2
2 12 12 2 1 1
1 12 2
R10 6 .2 K
R12 30
C1 4' C1 4 CT1 2 4p * 2 70 p * 0 ~2 0 p R14
C15
0 .0 1 1 .5 K*
R16 C16
.0 1 1 .5
1 2 1 2 21
GND
L5 3 30
1
Vin
U1
7 80 5
Vo ut
3
C23 .0 1
Vcc
P 10
1
1
C20 0 .0 1
GND
R18 1 .8 K
2 21 1
1 2 3
-Vb b P2
1
1
M2
T2 16
6
2
34
4
1 3
J3
X2
1 J4 2
3
4
2 4
C22 10
Rp 3 2 .2 K
R2 0 2 40
GND
C18 0 .0 1
VBB
Vbm
coswt
2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
(b) 3. 导通角和vCEmin越小，Pc越小；
ic
C Rp L vc +
Vc c
集电极电流 ic
iC IC0 ic1 ic2
IC0 Ic1mcoswt Ic2mcos2wt
VBB设置在功率管的截止区，以实现丙类工作, 丙类工作时集电极电流为尖顶脉冲。
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
谐振放大器三种工作状态
• 欠压状态：尖顶脉冲 • 过压状态：凹顶脉冲 • 临界状态：平顶脉冲，可以获取最大的输出功
率和较大的工作效率。
J5
1 2
1 2 11
C2 .0 1
GND
Rp1 4 7K
R6
L6
2 00
3 30
C7 .0 1
GND
R2 1 2K
R5 3K
R7 5 1K*
C4 5 1P
Y1 R3 3 0K
负载特性的观察
当Rp=75Ω时 调整CT4，使输出回路谐振，观察M3处波形，得到一个 失真最小的正弦波（幅度大于9.4V），仔细调整CT2， CT3，使功放极达到较好的匹配状态，观察V4发射极的 临界波形，应为一平顶脉冲（或略有凹陷的波形）。
当Rp=39Ω和120 Ω时 同上的方法，观察其过压波形和欠压波形
可知，随着负载的增大，集电极电流相应减小，放大 状态由欠压→临界→过压。
iC
特性
VBB
理想化
wt
- qc
o V BZ
vbe - qc 0 +qc
+ q0c
vbe
V bm
+ vb -
VBB
ic
C
Rp
L vc
+
Vcc
wt
v BE
VBB
Vbm
coswt
vCE VCC Vcm coswt
iC Ic0 Icm1 coswt Icm2 cos 2wt Icmn cos nwt
高频功放
非线性 发射机末端放大
丙类 余弦脉冲
效率
电路特点
1、VCC：提供直流电源
ic
2、激励信号源，使电源处于
T
非线性状态
ib
C
RL
L
3、晶体管，承受高电压，截
止频率高
~ u b
ie
4、负载回路：谐振回路
5、VBB：提供反向偏置，决 定导通角，以使电路工作在 丙类状态。
Vbb
Vcc
iB / iC 转移
Rp2 1 0K
R15 3 0K*
21
L3
V4 6 6B7 3 30 μ H
X3
C19
2 21 1
R0 0
1 12 2
2 12 1
R17
1 T1 16
CT4 C1 7
2
2
0 ~2 0 p 6 8p *
3
1 0K*
34
0 .0 1 6
GND M3
C24
11
1 00 0 p *
4
P9
P6
P7 P8
GND TR ANS - 1 J2
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%
推挽
低频
η>78.5%
选频回路
高频
高频（谐振）功率放大器的应用场合
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
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无线发射机
无线接收机