实验二 高频功率放大器
高频功率放大器实验报告
高频功率放大器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过设计和搭建高频功率放大器电路，实现对输入信号的放大，并验证其放大性能和稳定性。
二、实验原理。
高频功率放大器是一种能够对高频信号进行放大的电路。
其主要原理是利用晶体管等元件对输入的高频信号进行放大，从而得到输出信号。
在实际搭建电路时，需要考虑元件的参数选取、电路的稳定性以及功率放大器的线性度等因素。
三、实验器材。
1. 信号发生器。
2. 高频功率放大器电路板。
3. 示波器。
4. 直流稳压电源。
5. 电阻、电容等元件。
四、实验步骤。
1. 将高频功率放大器电路板搭建好，并连接好电源和信号源。
2. 调节信号发生器的频率和幅度，输入合适的高频信号。
3. 使用示波器观察输入和输出信号的波形，记录波形的幅度和相位差。
4. 调节输入信号的幅度，观察输出信号的变化情况。
5. 测量输入和输出信号的电压、功率等参数，分析功率放大器的放大性能。
五、实验结果与分析。
通过实验观察和测量，我们得到了高频功率放大器的输入和输出信号波形，并记录了其幅度和相位差。
同时，我们还对输入和输出信号的电压、功率等参数进行了测量和分析。
通过对实验数据的分析，我们可以得出高频功率放大器的放大性能和稳定性。
六、实验结论。
根据实验结果和分析，我们得出了关于高频功率放大器的结论。
我们验证了高频功率放大器对输入信号的放大效果，并对其性能进行了评估。
同时，我们也发现了一些问题和改进的方向，为今后的研究和实验提供了指导和思路。
七、实验总结。
本次实验通过搭建高频功率放大器电路，验证了其放大性能和稳定性。
我们不仅掌握了高频功率放大器的原理和实验方法，还积累了实验数据和分析经验。
通过本次实验，我们对高频功率放大器有了更深入的了解，为今后的学习和研究打下了良好的基础。
八、参考文献。
[1] 《电子电路实验指导书》。
[2] 《电子技术基础》。
[3] 《电路原理与设计》。
以上就是本次高频功率放大器实验的报告内容，谢谢阅读。
实验二 高频功率放大器
实验二高频功率放大器一、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化时的动态特性。
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和电源电压Vcc皿皿皿皿皿响。
3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。
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、测试饼类功放的调谐特性。
3、测试丙类功放的负载特性。
4、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、实验基本原理功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类和丙类等工作方式，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，并将大功率的输出信号馈送到天线幅射出去。
功率放大器实际是一个能量转换器，即把电源共给的直流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为放大器的效率。
为了获得较大的输出功率和效率，其工作状态通常为丙类工作状态。
功率放大器的主要特征是三价钴胺工作在非线性状态。
为了不失真地放大信号，它的负载必须是谐振回路。
集电极负载是一个高Q的LC并联震荡贿赂。
直流供电电路为各级提供适当的工作状态和能源。
由于基极未提供直流偏置电压，其工作状态为丙类工作状态。
集电极电流为余弦脉冲状，但由于在集电极电路内采用的是并联谐振回路使回路谐振于基频，那么它对基频呈现很大的纯电阻阻抗，而对谐波的阻抗很小，可视为短路，因此并联谐振电路由于通过集电极电流所产生的电位降Vc也几乎只含有基频。
这样，集电极电流的失真虽然很大，但由于下周六的这种滤波作用，仍然能得到正弦波形的输出。
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入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为静态偏置电阻。
XQ2与CT2、C6组成的负载回路与VT3(3DG12)组成丙类放功率大器。
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)。
实验2 高频功率放大与发射实验
实验2 高频功率放大与发射实验—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●谐振功率放大器的基本工作原理（基本特点，电压、电流波形）●谐振功率放大器的三种工作状态●集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响2．做本实验时所用到的仪器：●高频功率放大与发射实验模块●双踪示波器●万用表●频率计●高频信号源二、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。
三、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。
四、基本原理1．丙类调谐功率放大器基本工作原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类及丙类等不同类型。
功率放大器电流导通角θ越小，放大器的效率则越高。
丙类功率放大器的电流导通角θ<90°,效率可达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。
为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC 谐振回路。
由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置，在静态时，管子处于截止状态。
只有当激励信号b u 足够大，超过反偏压b E 及晶体管起始导通电压i u 之和时，管子才导通。
这样，管子只有在一周期的一小部分时间内导通。
所以集电极电流是周期性的余弦脉冲，波形如图10-1所示。
t图10-1 折线法分析非线性电路电流波形根据调谐功率放大器在工作时是否进入饱和区，可将放大器分为欠压、过压和临界三种工作状态。
若在整个周期内，晶体管工作不进入饱和区，也即在任何时刻都工作在放大区，称放大器工作在欠压状态；若刚刚进入饱和区的边缘，称放大器工作在临界状态；若晶体管工作时有部分时间进入饱和区，则称放大器工作在过压状态。
高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真
实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V ，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V ，用同样的设置，观察i c 的波形。
（提示：单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s ，终止时间设置为0.030005s 。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值，计算此时的导通角θc 。
（提示根据余弦值查表得出）。
srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。
（2）正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形；输入端波形：输出端波形:（3）读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率P0，PD，ηC；输出电压：12V ；∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF ），在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；谐振时，C=200pF ，此时电流为：-256.371输出波形为：将电容调为90%时，此时的电流为-256.389mA 。
实验二 高频功率放大器
【实验目的】
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。
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。
通过实验进一步了解调幅的工作原理。
【实验内容】
观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点；
测试丙类功放的调谐特性；
测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形；
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；
观察功放基极调幅波形。
【实验电路】
【实验步骤】
实验准备
在实验箱主板上装上高频功率放大与射频发射模块，接通电源即可开始实验。
测试前置放大级输入、输出波形
高频信号源6.3Mhz，幅度300mV VPP，连接到11P01，模块上开关11K01至“off”，用
态→弱过压状态→过压状态变化。增加Ec可以提高集电极电压利用系数，提升集电极电压
输出功率。
负载电阻对工作状态的影响：随着R从小变大，放大器将由欠压状态→临界状态→弱过
压状态→过压状态变化。过压区与欠压区，集电极输出功率都比较小，只有工作在临界状
态才能使高频功率放大器有足够大的功率。
用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
—峰值为800mV（11TP01）。频率范围从5.1MHZ-7.3MHZ，用示波器测量11TP03 的电压
值，并填入表2-1，然后画出频率与电压的关系曲线。
表2-1f（Mhz）5.15.35.5
5.7
5.9
6.1
Vc(Vp-p)
7.800
高频谐振功率放大器实验
一、实验目的
掌握丙类谐振功率放大器的基本工作原理； 掌握丙类谐振功率放大器的负载特性和振幅特 性；
掌握丙类谐振功率放大器集电极效率的计算方 法。
二、实验内容
观察丙类谐振功率放大器的输出波形；
观察丙类谐振功率放大器的负载特性和振幅 特性；
测量丙类谐振功率放大器的集电极效率。
在测试时要保证接地良好。
七、思考题
讨论丙类功率放大器工作在过压状态时，
集电极电流波形下凹不完全对称的原因。
临界状态：放大区和饱和区之间；输出信号 功率最大；
过压状态；处于饱和区，ic中间凹陷的脉冲波 随Vcm增大，脉冲的凹陷加深，高 度减少；
影响放大器性能的电量
VBB：由欠压—临界—过压 Vbm：由欠压—临界—过压
过压—临界—欠压 Vcm：由欠压—临界—过压
Vcc：
负载特性
Re由小增大时，放大器将由欠压进入过压状态； 而减少；直流电源提供功率PD、集电极耗散功率 Pc减少；集电极效率ηc增大；
三、实验仪器
GDS数字示波器 万用表 调试工具
四、实验基本原理
功率放大器：大信号放大电路；
高频谐振功率放大器：发射机的末级电路；
要求： 除了增益、频率响应、稳定性以外， 最主要的是在保证功率管安全工作 的条件下，高效率地输出尽可能大 且失真在允许范围内的功率。
根据放大器电流导通角的范围可分为
ic脉冲电流的平均分量Ico和基波分量Ic1m随Re增大
Re的取值使管子工作在临界状态，输出信号功率 Po最大，集电极效率ηc较大。 Re为最佳负载电阻 。
实验二
大连理工大学本科实验报告课程名称：通信电子线路实验学院：电信学部专业：电子班级： 0901 学号： 200981069 学生姓名：贺雪莹200 年月日实验二、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化时的动态特性。
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和电源电压Vcc 变化时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、功率、效率。
二、实验内容1、简述电路原理及各器件作用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，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类功放的输入信号（由短路块J5 连通）。
VR6 为射极反馈电阻，调节VR6 可改变丙类功放增益。
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类功放无输入信号，此时丙类功放功率管VT3 截止，只有当甲类功放输出信号大于丙类功放管VT3 be 极间的反偏压值时，VT3 才导通工作。
2、谐振特性测试、负载变化测试、电源变化测试（1）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，示波器开路电缆接于J13 与地之间。
将J4 短路块连通，从前置放大模块输入端J24 处输入0.1V、10.0MHz 信号，调整VR10，使J7 处电压为0.8V。
将J5 短路块接入1、2 间，J10 短路块接入C.D.L 横线处。
使电路正常工作，从前置放大模块中J24 处输入0.1V 左右的高频信号，使功放管输入信号为6 伏左右，S5 仍全部开路，改变输入信号频率从4MHz~16MHz，记下输出电压值。
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 高频功放
载波信号 （10.7MHz)
示波器
四、实验内容和步骤
5、 Rp变化对工作状态的影响：（RL变化使Rp变化）调节输入信号幅度，使 Ubmp-p略小于临界状态对应的值,改变负载RL（即：改变JE3、JE4、JE5的组 合连接）使负载电阻依次为51Ω→75Ω→168Ω→240Ω→560Ω，用示波器在TTE2 处观察不同负载时的电流波形。
示波器
载波信号 （10.7MHz)
1 U LM PL 2 RL
2
（2）用万用表直流电压档测RE7上的直流电压，换算为IE0，因
为此时IE0 ≈ IC0，所以可以代入P=的计算公式中计算P= 。
PL P
载波信号 （10.7MHz)
万用表
KC
PL PL P VCC I C 0
推动级
输出级
四、实验内容和步骤
1、按下开关KE1，接通12V电源。12V电源指示灯LEDA1亮。 断开JE1、JE6，连接JE2、JE3、JE4、JE5。
四、实验内容和步骤
2、调节推动级的上偏置电阻（电位器WE1），使QE1的 发射 极电压UE Q = 2.2V左右 。
四、实验内容和步骤
3、INE1处输入10.7MHz的载波信号，信号峰峰值为UbmP-P = 350mV左右，然 后将示波器接在TTE1处观察输出波形。调节推动级回路的TE1或CCE1、输出级 回路的TE2或CCE2，使之均对10.7MHz调谐， 再微调一下WE1，此时输出波形 不失真且幅度最大，如波形失真，可适当减小UbmP-P。
KC
PL PL P VCC I C 0
高功放的总效率：
（1）调节输入信号幅度Ubmp-p为临界状态对应的值，负载设为51Ω。示波器 （探头置×1档）接在TTE1，观察输出。微调回路参数，使其输出最大，记下此 时的输出电压的峰值UL1M（UL1Mp-p的一半），根据PL的计算公式，计算放 大器的输出功率PL 。
高频实验二
实验报告册课程: 高频电子线路实验实验: 高功率放大器及幅度调制电路班级: 09电信2班姓名: 林小龙学号: 20090662224 日期: 年月日一、实验目的①熟悉丙类功率放大器的工作原理，初步了解工程估算的方法。
②学习丙类谐振式高频功率放大器的电路调谐及测试技术。
③研究丙类功率放大器的负载特性。
④了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对放大器工作状态的影响。
⑤了解幅度调制电路的构成及幅度调制的实现方法。
图1-8 谐振高频功率放大器原理图二、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。
如图1-8所示。
它是无线电发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角θc的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θc愈小，放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θc=180°，效率η最高也只能达到50％，而丙类功放的θc<90°，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。
本实验所使用的电路为丙类谐振功率放大器，实验所研究的是丙类功率放大器的工作原理及基本特性。
(一)丙类谐振功率放大器的功率与效率功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制，起到把集电极电源的直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。
在同样的直流功率的条件下，转换的效率越高，输出的交流功率越大。
①集电极电源Vcc提供的直流功率式中I CQ为余弦脉冲的直流分量。
式中，I CM为余弦脉冲的最大值；为余弦脉冲的直流分解系数。
式中，Uba为晶体管的导通电压；Vbb为晶体管的基极偏置；Ubm为功率放大器的激励电压振幅。
②集电极输出基波功率式中，Ucm为集电极输出电压振幅；Ic1m为余弦电流脉冲的基波分量；Rp为谐振电阻。
③集电极效率ηc式中，为集电极电压利用系数；为余弦脉冲的基波分解系数。
功率放大器的设计原则是在高效率下取得较大的输出功率。
实验二高频功率放大器(2学时)
实验原理
高频功率放大器的功率与效率的测量
直流电源功率为：
P VCC I C 0
IC 0 I E
2 Vopp Po 8Rp
回路基频功率为：
VE RE
实验内容
高频功率放大电路测试
（1）按图接好实验板，将A、B两点短接，Vi信号加入120mVpp，频率f 在6.5MHZ左右，用示波器观察输出波形，微调Vi的频率，是输出波形最 大。（负载为50Ω） （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。
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。
iC
A B max VBB Vbm
gd gc Vbm Vcm
iC max
wt
O
IQ
V0
B VCC
C
c O c
Q
2 c
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
L
iB
b
B
V BB
Hale Waihona Puke CiE
C
c
VCC
输出
实验原理
丙类功率放大电路（2）
将晶体管的转移特性理想化为一条直线，于是有：
ic
gc
ic
VBB
c 0 c
ic max
0
V BZ
高频功率放大器实验(共10张PPT)
1．进一步了解高频功率放大器（丙类）的基本工作原理； 5MHz ，Uip-p≈2V的正弦信号。 负载特性曲线如下图所示：
测试条件：UCC = 12V，RL先用75Ω，回路处于谐振，
并在不失真状态下进行测试。分别改变RL的值，完成实
验指导书中的测试内容。
测试条件：UCC = 12V，RL=75Ω， 测试条件：UCC = 12V，RL=75Ω，回路处于谐振，并在临界状态下进行。 高频功率放大器实验板G2 1．进一步了解高频功率放大器（丙类）的基本工作原理； 导通角θC、输出功率Po及效率η的测量 3）效率ηC的测量：
三种工作状态波形
3.导通角θC、输出功率Po及效率η的测量
高频功率放大器
一、实验目的
1．进一步了解高频功率放大器（丙类）的基 本工作原理；
2．掌握高频功率放大器的调整方法和性能指 标的测试方法；
3．了解电源电压UCC、激励信号U bm及负载 RL对高频功率放大器的影响。
二、实验原理
1.实验电路图
高频功率放大器是发射 机的一个重要组成部分。它 的任务是：以高效率输出最 大的高频功率。由于高频功 放往往是放大高频窄带信号， 用谐振回路作为集电极的负 载，因此，高频功率放大器 几乎都采用导通角θ≤ 的 丙类工作状态。虽功率增益 比甲类和乙类小，但效率却
5.选做内容：
激励信号U bm对高频功率放大器的响 应的测试。
测试条件：UCC = 12V，RL=75Ω，回路处于谐振，并在临界状
态 测下试进。行。分别改变Uip-p的值，完成实验指导书中表1-34内容的
实验报告要求见实验指导书。
高频功率放大器实验板G2
2.三种工作状态的观测
实验二 高频功率放大器(丙类)
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，掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2、了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
3、了解负偏置丙类功率放大器的工作原理，掌握负偏置丙类放大器的计算与设计方法。
4、了解负偏置电压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。
图2-1 功率放大器（丙类）原理图三、实验仪器1、双踪示波器2、万用表3、高频电路实验装置四、实验内容及步骤1、实验电路实验台功率放大器接好，所需电源在输入端输入6.5MHz的高频信号，使A接止V2的基极，使第二极调谐放大的输出为f=6.5MHz，Vm=2V的信号，记为Vi，加至C6。
2、按图接好实验板所需电源，将C、D两点短接，利用扫频仪功能调回路谐振频率，使其谐振在6.5MHz的频率上。
3、不加负载，去掉C、D两点短接线，在C、D两端串入电流表（选择万用表直流电流档，量程选择不大于200mA），测Io电流，在输入端接f=6.5MHz、Vi=2V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，将测量值填入下表。
其中Vi：输入电压峰一峰值Vo：输出电压峰一峰值Io：电源给出总电流Pi：电源给出总功率（Pi=VcIo）（Vc：为电源电压）Po：输出功率Pa：为管子损耗功率（Pa=IcV CE）4、加75Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
5、改变输入端电压Vi=2V，同2、3测试并填入表2.1测量。
6、改变电源电压Vc=5V，同2、3测试填入表2.1。
7、按实验2接线，将C、D两点短接，G点对地接负电压U BB不能超过-1V。
1）在本实验中，在G点加入的可调负电压，应事先调整到U BB=0V。
然后输入端加入高频信号，频率约6.5MHZ，同上实验3、4。
2）在输入信号不变的情况下，缓慢调节加于G点的负电压，一边用万用表监视V3基极的电压，使V3基极的电压可在（0~ -1V）之间变化，一边用示波器观察输出波形的变化情况，即电压向负方向变化时，输出信号幅度会随之下降。
高频功率放大器 实验报告
高频功率放大器实验报告高频功率放大器实验报告引言：高频功率放大器是一种常见的电子设备，用于将低功率的信号放大到较高功率的水平。
在无线通信、雷达系统、无线电广播等领域，高频功率放大器发挥着至关重要的作用。
本实验旨在研究高频功率放大器的性能和特点，并通过实验验证其放大效果。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解高频功率放大器的工作原理和基本结构；2. 研究高频功率放大器的频率响应和增益特性；3. 通过实验验证高频功率放大器的放大效果。
二、实验装置和原理1. 实验装置：本次实验所使用的装置包括高频信号源、高频功率放大器、频谱分析仪等设备。
2. 实验原理：高频功率放大器的基本结构包括输入匹配网络、放大器芯片、输出匹配网络等组成。
输入匹配网络用于将输入信号的阻抗与放大器芯片的阻抗匹配，以提高能量传输效率。
放大器芯片是实现放大功能的核心部件，其内部包含多个晶体管级联，通过适当的偏置和电源供应，实现对输入信号的放大。
输出匹配网络用于将放大器芯片的输出阻抗与负载的阻抗匹配，以提高能量传输效率和输出功率。
三、实验步骤1. 搭建实验电路：按照实验要求，搭建高频功率放大器的电路。
连接高频信号源、高频功率放大器和频谱分析仪，并确保连接正确。
2. 调节输入信号：调节高频信号源的频率和幅度，使其符合实验要求。
注意调节信号源的输出阻抗与输入匹配网络的阻抗相匹配。
3. 测量放大器的频率响应：通过改变高频信号源的频率，测量高频功率放大器在不同频率下的输出功率和增益。
记录数据并绘制频率响应曲线。
4. 测量放大器的线性度：在实验中，改变输入信号的幅度，测量高频功率放大器在不同输入功率下的输出功率。
记录数据并绘制线性度曲线。
5. 测量放大器的稳定性：在实验中，改变负载的阻抗，测量高频功率放大器在不同负载条件下的输出功率和增益。
记录数据并分析稳定性。
四、实验结果与分析1. 频率响应：根据实验数据绘制的频率响应曲线显示，高频功率放大器在特定频率范围内具有较高的增益，且在频率范围外的增益下降明显。
高频实验2高频谐振功率放大器.ppt
Icmax
ic
ic1
ic2 ic3
故输出仍为不失 Ico 真的正弦波.
ωt
θc
θc
利用功放负载 LC回路的选频 功适能当,选择LC的 参数使之谐振与 基波频率,
-VBB
C
BT Ec
R+
L
Uc1
-
高频功放的工作状态： ic
高频功放的工作状态有三种,分别是: (1) 欠压工作状态
特点：晶体管的工作范围在放大区和截止区。
④ 缓慢增大输入信号幅度，使放大器处于临界工作状态，即Ie由尖顶余弦 脉冲变化到即将出现双峰的时刻，注意观测此时输出信号幅度与输入信号 幅度变化的特点（输出信号最大）。
⑤ 继续增大输入信号幅度。当输入信号幅度增大到一定程度时，放大器将由临
界进入到过压工作状态，即Ie由尖顶余弦脉冲变化到集电极电流脉冲则出现凹陷 的双峰，注意观测此时输出信号幅度与输入信号幅度变化的特点（输出电压振幅 增长缓慢）。
4测、试丙电路类框功图率和放实大验器测试负条载件特同性上测：定的测 R输结L试 入=根果条 信12据件 号，0：频Ω实说率Vc验明=c=谐测什+振1量么频2V率数是fo据高
① 使高功放处于最佳谐振状态。
功放的负载特性？
② 用示波器“ CH1”探头检测“高频功率放大器”实验板的 “Ie”波形；用示波器”CH2”探头检测“高频功率放大器” 实验板的“OUT”波形。
③ 适当调整高频信号发生器的输出信号 幅度，使放大器处于过压工作状态，即 使Ie出现双峰，并记录此时的电流波形。
④ 改变负载（用连接线），使负载电 阻依次变为75Ω→50Ω。观察并记录不 同负载时的电流波形。
三、实验应会技能 根据实验测量的结果，
实验二 高频谐振功率放大器
实验二高频谐振功率放大器在通信系统中, 高频谐振功率放大电路, 是无线电发射机的重要组成部分,它的主要功用是实现对高频已调波信号的功率放大, 然后经天线将其转化为电磁波辐射到空间,以实现用无线信道的方式完成信息的远距离传送。
所以研究高频功率放大器的主要任务是怎样以高效率输出最大的高频功率。
因此, 高频功放常采用效率较高的丙类工作状态, 即晶体管集电极电流导通时间小于输入信号半个周期的工作状态, 导通角。
虽然功率增益比甲类和乙类小, 但效率η却比甲类和乙类高。
一般可达到80%。
同时, 为了滤除丙类工作时产生的众多高次谐波分量, 采用LC谐振回路作为选频网络, 故称为高频谐振功率放大器, 显然,谐振功放属于窄带功放电路。
一、实验目的1. 掌握高频谐振功率放大器的电路结构特点、基本功能与工作原理。
2．掌握高频谐振功率放大器的调谐方法和掌握高频谐振功率放大器的调谐特性, 负载特性以及激励电压、偏置电压、电源电压变化时对其工作状态的影响。
3.了解高频谐振功率放大器的主要性能指标意义, 掌握测试方法。
学会电路设计方法。
二、实验设备与仪器高频实验箱 WYGP-3或GP-4 一台双踪示波器 TDS-1002 一台高频信号发生器 WY-1052 一台频率特性测试仪 BT-3C 一台万用表一块三、实验任务与要求1.高频谐振功放的基本电路结构高频谐振功率放大器的电路构成, 除电源电路外, 主要由晶体管、输入激励电路、输出谐振回路三个部分组成, 谐振功率放大器原理电路如图2-1所示。
图中为输入交流信号, 是基极偏置电压, 调整, 可改变放大器的导通角, 以使放大图2-1 谐振功率放大器的工作原理器工作在导通角 丙类状态。
是集电极电源电压。
集电极外接LC 并联谐振回路的功用是作放大器负载, 实现滤波选频和阻抗匹配。
2.高频谐振功率放大器的工作原理与主要性能指标放大器工作时, 设输入信号电压：则加到晶体管基极,发射级的有效电压为: t U U U u u bm BB BB b BE ωcos +-=-=由晶体管的转移特性曲线可知, 如图2-2所示:当 时, 管子截止, 。
实验二 高频谐振功率放大器
三、实验仪器
1、高频电子线路实验箱 2、60MHz双踪模拟示波器 3、数字万用表 4、调试工具
四、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θ的范围可分为甲类、乙类、 丙类及丁类等不同类型的功率放大器。 电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类 功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙 类功放的θ< 90º，效率η可达到80%。 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。
高频信号源的使用方法 只提供10.7MHz的载波信号和约10.7MHz的调 频信号 高频信号源的使用方法如下： 使用时，首先要按下开关KF1。当需要输出载 波信号时，连接JF1（此时JF2、JF3、JF4断 开），则10.7MHz的信号由TTF1处输出，WF1 用于调节输出信号的大小 (1)本实验由两级组成：激励级由甲类功放组 成，功放级由丙类功放组成，电源供电为 12V，功放管使用3DG12C。 本实验主要技术指标：输出功率P0 ≥ 125mw， 工作中心频率f0 = 10.7MHz，负载RL=50Ω。
(2)确定电路和参数 激励级QE1采用甲类放大，因此基极偏压采用固定偏压 形式，静态工作点ICQ=7mA。直流负反馈电阻为300Ω， 交直流负反馈电阻为10Ω，集电极输出由变压器耦 合输出到下一级。谐振电容取120P，根据前面的理 论推导，变压器TE1的参数为 N初级∶N次级=2.56， 初级取18匝，次级取7匝。 功放级QE2采用丙类放大。导通角为70º，基极偏压采 用发射极电流的直流分量IEO 在发射极偏置电阻Re上 产生所需要的VBB ，其中直流反馈电阻为30Ω，交直 流反馈电阻为10Ω，集电极谐振回路电容为120P， 负载为50Ω，输出由变压器耦合输出，采用中间抽 头，以利于阻抗匹配。它们的匝数分别为 N3=6匝 N1=9匝 N2=23匝
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%。
高频功率放大器)
实验二高频丙类功率放大器一.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、实验教学重点及难点丙类功放静态工作点（基极电压）与甲类放大器区别，负载变化对输出功率的影响，输出匹配滤波器选择及设计，三、参考资料1、王卫东模拟电子技术基础电子工业出版社 2010-52、王卫东高频电子线路电子工业出版社 2009-33、卓圣鹏高频电路设计与制作科学出版社 2006-8四、教学过程1、讲解实验原理2、介绍各实验仪器3、讲解实验内容与步骤4、实验报告要求5、布置思考题五、实验原理1.高频谐振功率放大器的工作原理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2-1丙类放大器原理图 图2-2 ic 与ub 关系图图2-1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2-2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 =I C0+ I C1m COS ωt + I C2M COS2ωt + … + I CnM COSn ωt + …通过滤波，选出所需要的基波分量。
实验2功放
高频谐振功率放大器 (2)
厚德博学 追求卓越
一、实 验 目 的
1．掌握高频谐振功率放大器的电路组成、工作原理及基本设计思 掌握高频谐振功率放大器的电路组成、 想。 2．掌握高频谐振功率放大器的调谐方法和掌握高频谐振功率放大 器的外部特性.(调谐特性，负载特性以及振幅特性） .(调谐特性 器的外部特性.(调谐特性，负载特性以及振幅特性）变化时对其工 作状态的影响。 作状态的影响。 3．学会高频谐振功率放大器的主要性能指标:输出功率、效 学会高频谐振功率放大器的主要性能指标:输出功率、 率的测试方法。 率的测试方法。
厚德博学 追求卓越
下次实验提示
《 LC三点式与石英晶体振荡器实验》 LC三点式与石英晶体振荡器实验
实验预习内容
基本LC三点式振荡器的组成原则 基本LC三点式振荡器的组成原则 LC 电容与电感LC LC三点式反馈振荡器的基本电路组成与 电容与电感LC三点式反馈振荡器的基本电路组成与 概念 。 改进LC LC三点式反馈振荡器的基本电路组成与概念 改进LC三点式反馈振荡器的基本电路组成与概念 石英晶体的特点与高频等效电路。 石英晶体的特点与高频等效电路。 基本石英晶体振荡器的组成与特点。 基本石英晶体振荡器的组成与特点。
厚德博学 追求卓越
测试条件： 测试条件：Vcc=+12V RL =470Ω 输入信号频率=谐振频率fo 输入信号频率=谐振频率fo
② 用示波器“ CH1”探头检测“高频功率放大器”实验板的“Ie”波 用示波器“ CH1 探头检测“高频功率放大器”实验板的“Ie 波 探头检测 用示波器”CH2”探头检测 高频功率放大器”实验板的“OUT”波 探头检测“ 形；用示波器”CH2 探头检测“高频功率放大器”实验板的“OUT 波 形。 ③ 适当调整高频信号发生器的输出信号幅 使放大器处于过压工作状态，即使Ie Ie出 度，使放大器处于过压工作状态，即使Ie出 现双峰，并记录此时的电流波形。 现双峰，并记录此时的电流波形。 改变负载（用连接线）， ），使负载电阻 ④ 改变负载（用连接线），使负载电阻 依次变为240 75Ω→51Ω。 依次变为240 → 75Ω→51Ω。观察并记录 不同负载时的IC电流波形。 IC电流波形 不同负载时的IC电流波形。
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值，并填入表2-1，然后画出频率与电压的关系曲线。
表2-1
f（Mhz）
5.1
5.3
5.5
5.7
5.9
6.1
Vc(Vp-p)
7.800
8.400
9.000
9.200
9.000
8.800
f（Mhz）
态→弱过压状态→过压状态变化。增加Ec可以提高集电极电压利用系数，提升集电极电压
输出功率。
负载电阻对工作状态的影响：随着R从小变大，放大器将由欠压状态→临界状态→弱过
压状态→过压状态变化。过压区与欠压区，集电输出功率都比较小，只有工作在临界状
态才能使高频功率放大器有足够大的功率。
用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
实验二 高频功率放大器
【实验目的】
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。
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。
通过实验进一步了解调幅的工作原理。
【实验内容】
观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点；
测试丙类功放的调谐特性；
用表测11TP03直流电压，调11W01等于6V），负载电阻=8KΩ （11K04置“off”， 用万用表测
11TP06电阻，调11W02使其为8KΩ ，然后11K04置“on”）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
（11P01）。示波器 CH1 接 11TP03，CH2 接 11TP04。调整高频信号源频率，使功放谐振即
1
2
2
（ ）
输出功率P=
2
欠压
临界
过压
RL(Ω)
230
526
2765
P(mW)
15.8
20.9
3.04
丙类功率大器的特点：
临界状态才能使高频功率放大器有足够大的功率；
输出端负载回路为调谐回路，既能完成调谐选频功能，又能实现放大器输出端负载的
匹配；
基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压，使电路工作在丙类状态；
幅波的包络亦随之变化。
理论应该观察到的波形如下图：
实际观察到的波形如下图：
【实验总结】
对实验参数和波形分析，说明说明输入激励电压、集电极电源电压，负载
电阻对工作状态的影响。
输入激励电压对当工作状态的影响:增大输入激励电压Ub时，放大器工作状态由欠压状
态→临界状态→弱过压状态→过压状态变化。
集电极电源电压对工作状态的影响:当减小Ec时,放大器工作状态由欠压状态→临界状
理论应该观察到的波形如下图：
实际观察到的波形如下图
欠压
临界
弱过压
过压
2）集电极电源电压 Ec 对放大器工作状态的影响
保持激励电压 Ub （11TP01电压为200mv峰—峰值）、负载电阻 Rl =8KΩ 不变，
改变功放集电极电压Ec （调整11W01电位器，使Ec 为5—10V变化），观察11TP04电
同样能观察到图2-1的脉冲波形，但欠压时波形幅度比临界时大。测出欠压、临界、
过压时负载电阻的大小。测试电阻时必须将11K04拨至“off”，测完后再拨至”on”。
理论应该观察到的波形如下图：
实际观察到的波形如下图：（电阻见实验总结）
欠压
临界
弱过压
过压
功放调谐特性测试
11K01置“on”，11K02往下拨，11K03置“左侧”，拔掉11K05跳线器。前置级输入信号幅度峰
6.3
6.5
6.7
6.9
7.1
7.3
Vc(Vp-p)
7.940
7.440
7.190
6.940
6.940
6.940
功放调幅波的观察
保持上述4的状态，调整高频信号源的频率，使功放谐振，即使11TP03点输出幅度最
大。然后从11P02输入音频调制信号，用示波器观察11TP03的波形。此时该点波形应为调
幅波，改变音频信号的幅度，输出调幅波的调制度应发生变化。改变调制信号的频率，调
压波形。调整电压Ec 时，仍可观察2-1波形，但此时欠压波形幅度比临界时稍大。
理论应该观察到的波形如下图：
实际观察到的波形如下图：
欠压
临界
弱过压
过压
3）负载电阻 R L 变化对放大器工作状态的影响
保持功放集电极电压E c =6V，激励电压（11TP01点电压、150mv峰—峰值）不变，
改变负载电阻R L（调整11W02电位器，注意11K04至“on”），观察11TP04电压波形。
输出幅度（11TP03） 最大。改变信号源幅度，即改变激励信号电压 Ub，观察 11TP04 电压
波形。信号源幅度变化时，应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。其波形如图 2-1 所示
（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）。
图 2-1 三种状态下的电流脉冲波形
丙类功放的导通角θ≤90°,效率n可达到80%。
总结由本实验所获得的体会。
通过本次实验我掌握了丙类功率放大器的基本工作原理、丙类放大器的调谐特性以及负载
变化时的动态特性。了解了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和电
源电压Ec 、负载电阻变化时对功率放大器工作状态的影响。
在做实验的时候遇到的问题是示波器不能很清晰的显示图像，图像清晰时应该注意观察临
测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形；
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；
观察功放基极调幅波形。
【实验电路】
【实验步骤】
实验准备
在实验箱主板上装上高频功率放大与射频发射模块，接通电源即可开始实验。
测试前置放大级输入、输出波形
高频信号源6.3Mhz，幅度300mV VPP，连接到11P01，模块上开关11K01至“off”，用
界，欠压，过压状态的图像，经过不断调试，波形正常。
示波器测试11P01和11P02的波形的幅度，并计算其放大倍数。
电压
11P01
11TP02
放大倍数A
300mV
1.480V
4.933
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
1）激励电压Ub对放大器工作状态的影响
开关11K01置“on”，11K03置“右侧”，11K02往下拨。保持集电极电源电压=6V （用万