实验报告三高频丙类功率放大器设计
高频实验三 高频丙类谐振功率放大器实验报告 甄.选

高频实验三 高频丙类谐振功率放大器实验报告实验三 高频丙类谐振功率放大器实验一、 实验目的1. 进一步掌握高频丙类谐振功率放大器的工作原理。
2. 掌握丙类谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
3. 掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
4. 掌握测量丙类功放输出功率,效率的方法。
二、实验使用仪器1. 丙类谐振功率放大器实验板2. 200MH 泰克双踪示波器3. FLUKE 万用表4. 高频信号源5. 扫频仪(安泰信) 三、实验基本原理与电路 1.高频谐振功率放大器原理电路高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。
放大器电流导通角θ愈小,放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ=180,效率η最高为50%,而丙类功放的θ<90°,效率η可达到80%。
谐振功率放大器采用丙类功率放大器,采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。
高频谐振功率放大器电压和电流关系在集电极电路中,LC 振荡回路得到的高频功率为ecme m c cm m c R U R I U I P 22110212121===集电极电源E C 供给的直流输入功率为0C C E I E P =集电极效率ηC 为输出高频功率P o 与直流输入功率P E 之比,即CC cmm c E C E I U I P P 01021==η静态工作点、输入激励信号幅度、负载电阻,集电极电源电压发生变化,谐振功率放大器的工作状态将发生变化。
如图3-3所示,当C 点落在输出特性(对应u BEmax 的那条)的放大区时,为欠压状态;当C 点正好落在临界点上时,为临界状态;当C点落在饱和区时,iR L-为过压状态。
谐振功率放大器的工作状态必须由集电极电源电压E C、基极的直流偏置电压E B、输入激励信号的幅度U bm、负载电阻R e 四个参量决定,缺一不可,其中任何一个量的变化都会改变C点所处的位置,工作状态就会相应地发生变化。
丙类高频功率放大器实验
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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)
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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。
高频丙类功率放大器
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实验一:高频丙类功率放大器前言在高频范围内为获得足够大的高频输出功率,必须采用高频放大器,高频功率放大器主要用于发射机的未级和中间级,它将振荡产生的信号加以放大,获得足够高频功率后,再送到天线上辐射出去。
另外,它也用于电子仪器作未级功率放大器。
高频功率放大器要求功率高,输出功率大。
丙类放大器它是紧紧围绕如何提高它的效率而进行的。
高频功率放大器的工作频率范围一般为几百KHZ—几十MHZ。
一般都采用LC 谐振网络作负载,且一般都是工作于丙类状态,如果要进一步提高效率,也可工作于丁类或戊类状态。
一.实验目的及要求(一)实验目的1.进一步了解高频丙类功率放大器的工作原理和调试技术。
2.熟悉负载变化对放大器工作状态的影响及各指标的测试方法。
3.掌握输入激励电压,集电极电压,基极偏置电压变化对放大器工作状态的影响。
(二)实验要求1.认真阅读本实验教材及有关教材内容2.熟悉本实验步骤,并画出所测数据表格。
3.熟悉本次实验所需仪器使用方法。
(三)实验报告要求1.写出本次实验原理及原理框图2.认真整理记录测试数据及绘出相应曲线图。
3.对测试结果与理论值进行比较分析,找出产生误差的原因,提出减少实验误差的方法。
4.详细记录在调谐和测试过程中发生的故障和问题,并进行故障分析,说明排除过程和方法。
5.本次实验收获,体会以及改进意见。
二.实验仪器及实验板1.双踪示波器(CA8020)一台2.高频信号发生器(XFG-7)一台3.晶体管直流稳压电源一块4.数字万用表一块5.超高频毫伏表(DA22)一台6.直流毫安表一块7.高频丙类功率放大器实验板一块三.实验原理及公式推导高频谐振放大器的主要作用是使电路输出功率大,效率高;主要特点是用谐振回路来实现阻抗变换,并且为了提高效率常工作在丙类状态。
高频功率放大器一般有两种:1.窄带高频功率放大器;2. 宽带高频功率放大器。
前者由于频带比较窄,故常用选频网络作为负载回路,所以又称为谐振功率放大器。
丙类高频功率放大器实验报告
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丙类高频功率放大器实验报告一、实验目的1.了解和熟悉丙类放大器、高频功率放大器及其工作原理;2.掌握丙类高频功率放大器电路的设计和调试方法;3.实现一个丙类高频功率放大器的设计和调试。
二、实验原理1.丙类放大器丙类放大器是一种功率放大器,其输出信号的一个部位接近正弦波而另一部分则大约失真。
丙类放大器又称为开关放大器,工作原理如下:(1)若输入的信号为负半周期,管子导通,输出便接近0V;(2)若输入信号为正半周期,管子截止,输出电压取决于负载电路。
(3)由于丙类放大器的输出电压只在正半周期时才产生,故功率效率可达90%以上,但其输出信号存在失真,因此丙类放大器多用于功率放大应用中。
2.高频功率放大器高频功率放大器的特点是恢复时间低,速度快、功率输出大,其主要应用在收音机、电视机、雷达、电子计算机等电子设备中,其原理如下:高频功率放大器具有放大频率宽、能量转换效率高、输入输出匹配好、频率稳定性好、体积小、功率大等特点。
其主要应用在无线通信、信号干扰、雷达和通信等电子设备中。
三、设计内容1.电路图设计高频功率放大器电路调试原理如下:(1)采用驱动单一管子的电路,以避免传输相位问题,同时减少了对驱动器电路的要求。
(2)采用变压器耦合方式,从低频端口把信号发送到功率放大器,减少了对驱动信号源的要求。
(3)采用反馈电路,对稳定性及主动去谐增益方面起到较好的作用。
2.实验步骤(1)根据所设计的电路图,依据实际元器件参数选择合适型号、参数元器件进行组装,拼装好整个高频放大器的主板电路。
(2)在采用反馈电路的前提下,测试电路器件的频率特性,应适当减小反馈电压以提高增益。
(3)根据反馈电路实验条件测量出高频功率放大器的输出功率、增益、谐波失真等有关参数,得出实验结果。
四、实验结果及分析高频功率放大器的实验结果及分析如下:1.功率输出本次实验所测试电路的功率输出可达到40W的功率输出。
2.增益本次实验所测试电路的增益为30dB左右,符合预期结果。
实验3丙类高频功率放大器
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实验3 丙类高频功率放大器仿真高频功率放大电路通常在发射机末级功率放大器和末前级功率放大器中,主要对高频信号的功率进行放大,使其达到发射功率的要求。
在硬件实验中,我们已经对高频功率放大器的幅频特性、负载特性及电路效率进行了测试。
在仿真实验中,我们将对放大器的其它特性进行进一步的仿真研究。
一、实验电路:电路特点:晶体管基极加0.1V的负偏压,电路工作在丙类,负载为并联谐振回路,调谐在输入信号频率上,起滤波和阻抗变换作用。
二、测试内容(一)高频功率放大电路原理仿真1、集电极电流Ic与输入信号之间的非线性关系晶体管工作在丙类的目的是提高功率放大电路的效率,此时晶体管的导通时间小于输入信号的半个周期。
因此,集电极电流Ic将是周期的余弦脉冲序列。
(1)、当输入信号的振幅有效值为0.75V时,对晶体管集电极电流Ic进行瞬态分析。
设置:起始时间为0.03S,终止时间为0.03005S,输出变量为I(V3)仿真分析。
记录并分析实验结果。
(2)、当输入信号振幅为1V时,对晶体管集电极电流Ic进行瞬态分析,设置同上。
记录并分析实验结果,指出输出信号波形顶部凹陷失真的原因是什么?2、输入信号与输出信号之间的线性关系将电路中R1改取30K,重复上述过程,使用示波器测试电路输出电压波形。
记录并分析实验结果,指出输出信号波形与步骤1的实验结果有何区别?为什么?(二)高频功率放大电路外部特性仿真测试1、调谐特性调谐特性指在R1、V1、V BB、Vcc不变的条件下,高频功率放大电路的Ico、Ieo、Uc等变量随C变化的关系。
将C1改用可变电容器,调C1使电路处于谐振状态(C1=50%),回路阻抗最大,呈纯阻,电流最小,此时示波器显示输出信号幅度最大,电流表显示电流最小值;当改变C1值,回路失谐,回路阻抗变小,回路电流变大,输出波形出现失真。
通过示波器和电流表观察记录实验结果,并对实验结果进行分析。
使用波特图仪和小信号交流分析方法测试测试并记录电路的调谐特性。
高频电子线路实验报告2——高频丙类功率放大器
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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。
高频功率放大器实验报告

《通信电子线路》实验报告实验名称:高频功率放大器一、实验环境Multisim 14.0二、实验目的1、进一步了解Multisim仿真步骤,熟练操作获取波形2、仿真验证高频功率放大器原理,观察高频功率放大器工作在过压、临界、和欠压状态的波形三、实验原理和设计高频功率放大器工作在三极管截止区,导通角小于90度,属于丙类放大器。
故三极管输出波形为尖顶余弦脉冲序列(临界或欠压)或是凹顶余弦脉冲序列(过压),信号经过选频网络后,能够恢复指定频率的波形信号。
原理图如图2.1所示。
图2.1输出电流Ic和Vce 关系曲线,如图2.2图2.2四、实验步骤1,按照原理图连接电路。
2,计算电路谐振频率,画出幅频响应和相频响应。
3,选择合适的电源电压值,使三极管发射结反偏,集电结反偏。
4,调节基极偏置电压源、信号源幅度、并联回路电阻值和集电极电源,观察输出电压Vc 、输出电流ic波形,判断电路状态五、实验结果及分析1、并联谐振回路的幅频响应和相频响应,如图4.1所示图4.1并联谐振回路谐振频率为11.56MHz,与电路参数计算相吻合。
其0.707带宽为15.65MHz2、输入信号改为f= 11,56MHz,计算频谱如图4.2.1所示图4.2.1输出信号频谱如图4.2.2所示图4.2.23、观察时域波形。
调节参数Vbb= 0.7V反偏,Vi = 0.9Vrms,Vcc = 10V,波形如图4.3.1所示图4.3.1根据三极管特性,发射极反偏时,电流信号Ib需克服Vbb和Vbz才能导通,所以Ib和Ic应为尖顶余弦脉冲。
但是仿真出波形为完整余弦脉冲,不符合理论。
可能的原因有,三极管导通电压参数与理论值差异较大,发射结反偏程度低。
三极管模型不符合实际特性,无截止区。
调节Vbm,使Vi = 1.0V,其余参数不变,观察时域波形,如图4.3.2输出电压Vc产生失真,可能因放大倍数等参数不合适导致。
图4.3.2波形出现尖顶余弦脉冲,电路为欠压状态,导通角2θ=(202.6-188.6)ns * 11.56Mhz*360°= 58.26°,半导通角θ= 29.13°信号电压,ic的频谱如图4.3.3所示图4.3.3继续增大信号电压至1.2V,波形如图4.3.4图4.3.4观察输出波形Ic,类似出现了凹顶余弦脉冲,所以电路处于过压状态,半导通角θ= 28°输入输出信号频谱如图4.3.5.1和4.3.5.2所示图4.3.5.1图4.3.5.2六、小结本次实验验证高频功率放大器的欠压和过压状态,观察欠压状态的尖顶余弦脉冲序列和过压时的凹顶余弦脉冲序列。
实验03 丙类高频功率放大器

一、实验目的 1. 通过实验进一步熟悉丙类高频功率放大器的基本 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Vcc与集电极负载对功率放大器功 率和效率的影响。 3. 掌握谐振功率放大器的调谐技术,了解高频功率 的测量方法。
二、实验原理
高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路, 并且一般都工作于丙类状态。高频功率放大器的主要 技术指标是输出功率和效率。 1.集电极效率 C .集电极效率η 设 PD=直流电源供给的直流功率 PO=交流输出信号功率 PC=集电极耗散功率 则 PD=PO+PC 为了说明晶体管放大器的功率转换能力,定义集电极 效率ηC
VB VE VCE Vi Vo Ico Icm PD P0 PC
η
R=50
Vc= 12V
V= 120m V
R=75
R=120
Vi= 84m V
RL=50 RL=75 RL=120
Vi= 120 mV VC=5 V Vi= 84m V
RL=50 RL=75 RL=120 RL=50 RL=75 RL=120
式中,ICO为丙类工作时,C脉冲波的傅立叶级数展开式中的平均 i 分量;由于电路处于基波谐振状态,所以,无高次谐波输出, Vcm为基波分量输出电压;Icm为基波分量电流;Re为谐振回路阻 抗。Re与谐振回路及负载有关。本实验就是在改变负载的情况 下,测量功率及 ηC的变化。
三、实验仪器 双踪示波器 扫频仪 高频信号发生器 万用表 实验板G1
Vi :输入电压峰-峰值 峰 Vo:输出电压峰-峰值 峰 IC0 :电源给出总电流 PD :电源给出总功率(PD = VCC IC0) P0 :输出功率 PC :管子损耗功率(PC = PD – P0 ) 3.加75负载电阻,同2测试并填入表3-1内。 . 4.加120负载电阻,同2测试并填入表3-1内。 . 5.改变输入端电压V= 84mV,同2、3、4测试并填入表3-1 . 内。 6.改变电源电压V= 5V,同2、3、4测试并填入表3-1内。 .
实验三丙类高频功率放大器实验

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.电路特点及实验原理简介在高频范围内为获得足够大的高频输出功率,必须采用高频放大器,高频功率放大器主要用于发射机的未级和中间级,它将振荡产生的信号加以放大,获得足够高频功率后,再送到天线上辐射出去。
另外,它也用于电子仪器作未级功率放大器。
高频功率放大器要求效率高,输出功率大。
丙类放大器它是紧紧围绕如何提高它的效率而进行的。
高频功率放大器的工作频率范围一般为几百kHz —几十MHz 。
一般都采用LC 谐振网络作负载,且一般都是工作于丙类状态,如果要进一步提高效率,也可工作于丁类或戊类状态。
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cR L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,Vbb 为基极偏压,Vcc为集电极直流电源电压。
为了得到丙类工作状态,Vbb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。
丙类高频功率放大器实验报告

丙类高频功率放大器实验报告1. 背景1.1 功率放大器的概念功率放大器是电子电路中的一种重要元件,用于将信号的能量放大到需要的水平。
其中,丙类功率放大器是一种高效率的功率放大器,适用于需要驱动高频负载的应用,如无线电通信、广播电视等领域。
1.2 实验目的本实验旨在设计和验证一个丙类高频功率放大器的基本原理,并通过实验测量其性能参数,例如功率增益、频率响应等。
通过实验结果的分析,评估该丙类功率放大器在特定应用中的适用性,并提出改进和优化的建议。
2. 分析2.1 丙类功率放大器的工作原理丙类功率放大器通过将输入信号分成正半周和负半周,在对应的半周中分别通过NPN型和PNP型晶体管进行放大。
这样可以减小放大器的交叉变形失真,提高整体的效率。
2.2 设计方案本实验中,我们选取了一个频率为f的输入信号,通过一个调制电路将其分成正半周和负半周。
然后,将这两个信号分别输入到NPN型和PNP型晶体管,进行放大,并通过LC滤波网络去除输出信号中的高频噪声。
最后,通过适当的负载电阻将输出信号传递给负载。
2.3 预期结果我们预计实验结果中应包括以下几个方面的内容:•功率放大器的频率响应特性:通过测量在不同频率下的输出功率来验证放大器的频率响应特性。
•功率增益的测量:通过测量输入和输出信号的功率差来计算功率增益。
•效率的测量:通过测量输出功率和输入功率的比值来计算放大器的效率。
•THD(总谐波失真)的测量:通过测量输出信号中各谐波的功率来计算THD,并评估放大器的失真性能。
3. 实验结果3.1 频率响应特性根据实验测量数据,在频率范围f1到f2内,我们测量到功率放大器的输出功率逐渐增加,并在f3后开始饱和。
这表明功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果,但在超过一定频率后会有明显衰减。
3.2 功率增益我们测量到在输入功率为P_in时,输出功率为P_out。
通过计算得到功率增益G=P_out/P_in,在特定频率下,我们得到了功率增益的曲线图。
实验三 高频功率放大器实验

实验三高频功率放大器实验一、实验目的1.通过实验,加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解,掌握丙类功率放大器的调谐特性。
2.掌握输入激励电压,集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
3.通过实验进一步了解调幅的工作原理。
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.测试负载变化时三种状态(欠压、临界、过压)的余弦电流波形;4.观察激励电压、集电极电压变化时余弦电流脉冲的变化过程;5.观察功放基极调幅波形。
三.实验步骤1.实验准备在实验箱主板上装上幅度调制与无线发射模块,接通电源即可开始实验。
2.测试前置放大级输入、输出波形高频信号源频率设置为6.3MHZ,幅度峰-峰值300mV左右,用铆孔线连接到1P05,用示波器测试1P05和1TP07的波形的幅度,并计算其放大倍数。
由于该级集电极负载是电阻,没有选频作用。
3.激励电压、电源电压及负载变化对丙类功放工作状态的影响激励电压U b 对放大器工作状态的影响1K03置“右侧”。
保持集电极电源电压E c =5V左右(用万用表测1TP08直流电压, 1W05 逆时针调到底),负载电阻R L =10KΩ 左右(1K04置“右侧”,用万用表测1TP11电阻, 1W6 顺时针调到底,然后1K04置“左侧”)不变。
高频信号源频率1.9MHZ左右,幅度200mv(峰—峰值),连接至功放模块输入端(1P05)。
示波器CH1接1P08,CH2接1TP09。
调整高频信号源频率,使功放谐振即输出幅度(1TP08)最大。
改变信号源幅度,即改变激励信号电压U b ,观察1TP09电压波形。
信号源幅度变化。
欠压临界过压弱过压如果波形不对称,应微调高频信号源频率,如果高频信号源是DDS信号源,注意选择合适的频率步长档位(2)集电极电源电压E c 对放大器工作状态的影响保持激励电压U b (1P05电压为200mv峰—峰值)、负载电阻R L =10KΩ 不变(1W6顺时针调到底),改变功放集电极电压E c (调整1W5电位器,使E c 为5—10V变化),观察1TP09电压波形。
实验报告三高频丙类功率放大器设计

实验高频丙类功率放大器设计时间:第周星期节课号:成绩指导教师批阅日期院系专业:姓名:学号:座号:============================================================================================一、实验目的1、理解掌握高频丙类功率放大器的工作原理;2、掌握功率放大器输出功率、直流功率、效率的计算;3、掌握高频谐振功率放大器的计算和设计方法;4、提高高频电路综合设计能力。
二、实验预习1、下图所示谐振功率放大器中,已知V CC=24V,P O=5W,θ=700,ξ=0.9,试求该功率放大器的ηC、P D、P C、i Cmax和谐振回路谐振电阻R e。
2、谐振功率放大器原来工作在临界状态,若谐振回路的外接负载电阻R L(如上图所示)增大或减小,放大器的工作状态如何变化?I C0、I c1m、P o、P C将如何变化?3、谐振功率放大电路集电极直流馈电电路有哪几种形式?并联馈电电路有何特点?4、谐振功率放大电路中自给偏压电路有何特点?说明产生自给偏压的条件。
5、谐振功率放大器中滤波匹配网络有何作用?对它有哪些主要要求?三、设计任务及要求设计制作一个高频丙类功率放大器,要求直流电源电压+12V,中心频率为40.7MHz,放大器输出功率P o > 200mW(R L = 50Ω),效率ηC > 60%。
(注:设计流程步骤,请参考实验指导书71页,涉及相关的理论计算请参考教材和其他参考书。
采用两级放大器设计思路,整体电路由两大部分构成:激励级放大电路和丙类功放级放大电路。
参考电路如下图所示。
要求按照设计要求,计算电路中电阻、电容、电感(扼流圈除外)的理论值。
)-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------。
高频功率放大器实验报告
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高频功率放大器实验报告篇一:高频谐振功率放大器实验实验报告丙类高频谐振功率放大器与基极调幅实验报告一.实验目的1.了解和掌握丙类高频谐振功率放大器的构成及工作原理。
2.了解丙类谐振功率放大器的三种工作状态及负载特性、调制特性、放大特性和调谐特性。
3. 掌握丙类谐振功率放大器的输出功率Po、直流功率PD、集电极效率?C测量方法。
4. 掌握用频谱仪观测信号频谱、频率及调制度的方法。
二.实验仪器及设备1.调幅与调频接收模块。
2.直流稳压电压GPD-3303D 3.F20A型数字合成函数发生器/计数器 4.DSO-X XXA 数字存储示波器 5.SA1010频谱分析仪三.实验原理1.工作原理高频谐振功率放大器是通信系统重要的组成电路,用于发射机的末级。
主要任务是高效率的输出最大高频功率,馈送到天线辐射出去。
为了提高效率,晶体管发射结采用负偏置,使放大器工作于丙类状态(导通角θ<90)。
高频谐振功率放大器基本构成如图1.4.1所示,O(a)原理电路(b)等效电路图1.4.1 高频功率放大器丙类谐振功率放大器属于大信号非线性放大器,工程上常采用折线分析法,各级电压、电流波形如图1.4.2所示。
a)(b)(图1.4.2 各级电压、电流波形图1.4.1中,晶体管放大区的转移(内部静态)特性折线方程为:iC?gC(vBE?UBZ)1.4.1放大器的外电路关系为:uBE?EB?Ubmcos?t1.4.2uCE?EC?Ucmcos?t1.4.3当输入信号ub?EB?UBZ时,晶体管截止,集电极电流iC?0;当输入信号ub?EB?UBZ时,发射结导通,由式1.4.1、1.4.2和1.4.3得集电极电流iC为:iC?iCmcos?t?aco?s1?co?s1.4.4式中,UBZ为晶体管开启电压,gC为转移特性的斜率。
以上分析可知,晶体管的集电极输出电流ic为尖顶余弦脉冲,可用傅里叶级数展开为:ic(t)?IC0?IC1mcos?t?IC2mcos2?t?IC3mcos3?t??1.4.5其中,IC0为iC的直流分量,IC1m、IC2m、…分别为ic的基波分量、二次谐波分量、…。
高频实验三 高频丙类谐振功率放大器实验报告

高频实验三高频丙类谐振功率放大器实验报告实验目的:1. 理解高频振荡电路的谐振条件,并掌握它的基本工作原理;2. 理解高频功率放大器的基本原理;3. 掌握高频振荡电路的调谐方法;4. 熟练掌握高频功率放大器的参数选择和调试方法。
实验器材:1.高频发生器2.谐振电路板3.二级元件(J310晶体管、VMMK-2203二极管、0.2Ω15W电阻)4.射频电阻5.多用表6.示波器7.功率计8.负载实验原理:1.谐振电路谐振电路是在特定的频率下,由电感和电容构成的谐振回路,通过它产生的信号波,能够单纯频率的持续振荡,保证了信号的稳定性。
在PCB板上我们对谐振电路布线,包括多个元器件的互连、地线的走向等设计严谨,注重缩小回路面积,降低谐振频率,减小谐振面积,从而提高谐振质量和谐振Q值,增强谐振电路稳定性,提高谐振电路的抗干扰能力。
谐振频率的计算公式f=1/(2π(LC)^0.5)2.高频功率放大器高频功率放大器是在HF频段(3MHz~30MHz)内的放大器,在电视机、收音机、通信设备等广泛应用中,常采用的是质子放大器,它所具有的功率放大、稳定性好等性能,能胜任各种业余通信需求。
实验步骤:1.按照谐振电路图在PCB板上完成电路组装,安装元器件之间要严谨紧密。
2.将负载连接到电路的输出端,连接电源,连接示波器和功率计。
3.改变高频发生器的频率,寻找谐振点。
4.调谐谐振电路的电感和电容,使其达到最佳状态。
5.检验电路的信号质量、放大系数和输出功率。
实验结果:1.通过调谐谐振电路,我们最终定位到了谐振点,稳定的输出正弦波。
2.经过功率计测量,我们发现功率输出效果较为满意。
实验分析:1.在谐振电路的制作过程中,需要仔细考虑各个元器件之间的互连,并且严格控制回路面积,以提高谐振质量和谐振Q值。
2.对于高频功率放大器的参数调试,需要对电感和电容等元器件进行仔细调谐,以找到最佳状态。
丙类高频功率放大器实验报告
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[实验报告]实验名称:丙类高频功率放大器实验实验目的:了解丙类功率放大器的工作原理和特点。
掌握丙类功率放大器的电路设计和搭建方法。
测试丙类功率放大器的频率响应和功率输出特性。
实验器材和材料:电源供应器变压器电容器、电阻器、电感器二极管功率晶体管示波器频谱分析仪连接线等实验步骤:按照设计要求,搭建丙类高频功率放大器电路。
连接电源供应器和变压器,调整电源电压和电流,确保电路工作在适当的参数范围内。
连接示波器和频谱分析仪,用于观察和分析电路的输出波形和频谱。
运行电路,调整输入信号的频率和幅度,记录输出信号的频率响应和功率输出特性。
分析实验结果,总结丙类高频功率放大器的工作性能和优缺点。
实验结果:测试结果显示,丙类高频功率放大器具有较高的功率放大能力和频率响应范围。
输出信号的失真较小,但存在一定的非线性失真,尤其在低频部分。
功率输出特性受到电源电压和负载阻抗的影响,需要合理调整和匹配以达到最佳性能。
实验结论:通过本实验,我们深入了解了丙类高频功率放大器的工作原理和特点。
该放大器具有高功率放大能力和宽频率响应范围,适用于许多高频应用场景。
然而,由于其非线性特性,需要注意功率输出的失真问题,并且需要合理调整电源和负载以优化性能。
实验中可能存在的误差和改进方法:实验中的测量误差和器件非理想性可能会对结果产生一定影响。
可以采用更精密的测量仪器和优质的元器件来减小误差。
可以进一步优化电路设计,改进反馈机制和调整工作参数,以提高放大器的线性度和效率。
实验参考文献:[列出使用的参考文献和资料]附注:实验过程中请遵循实验室安全规范,注意电路连接的正确性和稳定性,避免发生意外和设备损坏。
以上为丙类高频功率放大器实验的基本报告框架,具体内容和格式可以根据实验要求和指导老师的要求进行调整。
高频功率放大器(丙类)
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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%。
高频实验:丙类功率放大器设计实验报告南昌大学

高频实验: 丙类功率放大器设计
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。
甲类功率放大器的o 180=, 效率最高只能达到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, 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, 为了不失真地放大信号, 它的负载必须是LC谐振回路。
四、实验仿真原理图
五、实验仿真结果
结果说明:
CH1波形为输入波形, CH2波形为经1M选频网络之后的波形, 形成2倍频。
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实验高频丙类功率放大器设计
时间:第周星期节课号:
成绩指导教师批阅日期院系专业:
姓名:学号:座号:
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一、实验目的
1、理解掌握高频丙类功率放大器的工作原理;
2、掌握功率放大器输出功率、直流功率、效率的计算;
3、掌握高频谐振功率放大器的计算和设计方法;
4、提高高频电路综合设计能力。
二、实验预习
1、下图所示谐振功率放大器中,已知V
=24V,P O=5W,θ=700,ξ=0.9,试求该功
CC
、P D、P C、i Cmax和谐振回路谐振电阻R e。
率放大器的η
C
2、谐振功率放大器原来工作在临界状态,若谐振回路的外接负载电阻R L(如上图所示)
增大或减小,放大器的工作状态如何变化?I C0、I c1m、P o、P C将如何变化?
3、谐振功率放大电路集电极直流馈电电路有哪几种形式?并联馈电电路有何特点?
4、谐振功率放大电路中自给偏压电路有何特点?说明产生自给偏压的条件。
5、谐振功率放大器中滤波匹配网络有何作用?对它有哪些主要要求?
三、设计任务及要求
设计制作一个高频丙类功率放大器,要求直流电源电压+12V,中心频率为40.7MHz,放大器输出功率P o > 200mW(R L = 50Ω),效率ηC > 60%。
(注:设计流程步骤,请参考实验指导书71页,涉及相关的理论计算请参考教材和其他参考书。
采用两级放大器设计思路,整体电路由两大部分构成:激励级放大电路和丙类功放级放大电路。
参考电路如下图所示。
要求按照设计要求,计算电路中电阻、电容、电感(扼流圈除外)的理论值。
)。