高频电子线路实验报告2——高频丙类功率放大器
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。
高频电路实验报告
深圳大学实验报告课程名称:高频电路实验项目名称:高频谐振功率放大器学院:信息工程专业:电子信息工程指导教师:***报告人:学号:班级:实验时间:2014年4月2日实验报告提交时间:教务部制一、实验目的:1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2.熟悉高频谐振功率放大器的基本工作原理,三种工作状态,功率、效率计算。
3.了解集电极电源电压VCC与集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响。
二、实验仪器:实验板2(丙类高频功率放大电路单元)双踪示波器AS1637函数信号发生器(用作为高频信号源)万用表三、实验原理:1.高频谐振功率放大器原理高频谐振功率放大器原理电路如图3-1所示。
图中,L2、L3是扼流圈,分别提供晶体管基极回路、集电极回路的直流通路。
R10、C9产生射极自偏压,并经由扼流圈L2加到基极上,使基射极间形成负偏压,从而放大器工作于丙类。
C10是隔直流电容,L4、C11组成了放大器谐振回路负载,它们与其他参数一起,对信号中心频率谐振。
L1、C8与其他参数一起,对信号中心频率构成串联谐振,使输入信号能顺利加入,并滤除高次谐波。
C8还起隔直流作用。
R12是放大器集电极负载。
丙类功率放大器原理电路2.高频谐振功率放大器电路高频谐振功率放大器电路如图3-2所示,其第3级部分与图3-1相同。
BG1、BG2是两级前置放大器,C2、C6用以调谐,A、B点用作为这两级的输出测试点。
BG3为末级丙类功率放大器,当K4断开时可在C、D间串入万用表(直流电流档),以监测IC0值。
同时,E点可近似作为集电极电流iC波形的测试点(R10=10Ω,C9=100pF,因而C9并未对R10构成充分的旁路)。
K1~K3用以改变集电极负载电阻。
四、实验步骤:1.实验准备⑴在箱体右下方插上实验板2(丙类高频功率放大电路单元)。
接通实验箱上电源开关,此时箱体上12V、5V电源指示灯点亮。
⑵把实验板2右上方的电源开关(K5)拨到上面的ON位置,就接通了+12V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。
实验5 高频功率放大器
高频电子线路实验报告(实验5 高频功率放大器)班级:姓名:学号:实验五高频功率放大器一、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.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5-1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。
VR6为射极反馈电阻,调节VR6可改变丙放增益。
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)。
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VT3的be间的负偏压值时,VT3才导通工作。
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。
四、实验步骤:1.本实验要用到“振荡器与频率调制”、“前置放大”、“功率放大”等三个电路模块。
在实验箱上找到这三个模块的位置。
2.在“振荡器与频率调制”模块中:将拨位开关S2的4拨向ON(即:工作在“晶体振荡器”状态);将S4的2拨向ON;将S3全拨向下方;用示波器在右下角J6端口观察输出波形并记录:f1= ,V P-P1= 。
3.在“前置放大”模块中:将左上角J15的跳线帽短接到最左边ZD位置,用示波器在右下角J26端口观察输出波形并记录:f2= ,V P-P2= ,计算“前置放大”模块的放大倍数A前置= 。
通信电子电路高频谐振功率放大器实验报告
实验室时间段座位号实验报告实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器预习报告实验目的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。
实验内容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U对放大器工作状态的影响(1)激励电压bE=5V左右(用万用表测1TP08直流电压, 1W05 1K03置“右侧”。
保持集电极电源电压cR=10KΩ左右(1K04置“右侧”,用万用表测1TP11电阻, 1W6逆时针调到底),负载电阻L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)U,观察1TP09电压波形。
信号源幅度变化最大。
改变信号源幅度,即改变激励信号电压b时,应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。
其波形如图7-7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)。
实验报告1.认真整理实验数据,对实验参数和波形进行分析,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。
2.用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
3.总结由本实验所获得的体会。
c实验报告一.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。
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%
高频电子线路实验报告2——高频丙类功率放大器
5.1
5.3
5.5
5.7
5.9
6.1
6.3
6.5
6.7
6.9
7.1
7.3
7.5
高频信号源按照表格上的频率变化,幅度峰-峰值为800mV左右(11TP01),用示波器测量11TP03的电压值。测出与频率相对应的电压值填入表格,然后画出频率与电压的关系曲线。
四.实验报告
1.认真整理实验数据,对实验参数和波形进行分析,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。
(1)高频功率放大器原理电路
图1高频功率放大器原理电路
(2)高频功率放大器实际电路
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。实际电路如图2所示。
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11P01,模块上开关11K01至“OFF”,用示波器测试11P01和11TP02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。
实际观察到的波形如下图:
4.功放调谐特性测试
11K01置“ON”,11KO2往下拨,11K03置“左侧”,拔掉11K05跳线器。高频信号源接入前置级输入端(11P01),峰-峰值800mV。以6.3MHZ的频率为中心点,以200KHZ为频率间隔,向左右两侧画出6个频率测量点,画出一个表格。设计的表格如下:
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,使功放谐振即输出幅度(11TP03)最大。改变信号源幅度,即改变激励信号电压 ,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7-7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)。
高频功率放大器实训报告
《高频电子线路》实训报告设计过程:1.高频功率放大器简介高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。
低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。
例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。
因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。
高频功率放大器的工作频率高(由几百Hz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。
例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。
中心频率越高,则相对频宽越小。
因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。
由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。
2.高频功率放大器的分类高频功率放大器按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
谐振功率放大器的特点:①放大管是高频大功率晶体管,能承受高电压和大电流。
②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。
③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。
④输入余弦波时,经过放大,集电极输出电压是余弦脉冲波形。
3.功率放大器的三种工作状态高频功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。
放大器件的工作状态可分为甲类、乙类、丙类等,提高功率放大器效率的主要途径是使放大器件工作在乙类、丙类状态,但这些工作状态下放大器的输出电流与输入电压间存在很严重的非线性失真。
高频丙类功率放大器
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。
实验一 高频丙类功率放大器
实验一高频丙类功率放大器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。
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图。
2.认真整理记录的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 一台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:窄带高频功率放大器和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。
实验3丙类高频功率放大器
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
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。
丙类谐振功率放大器实验报告
丙类谐振功率放大器实验报告实验名称:丙类谐振功率放大器实验实验目的:掌握丙类谐振功率放大器的原理和工作方式,了解其特性和优缺点。
实验器材:- 电源- 音频信号源- 信号发生器- 示波器- 50欧姆传输线- 电容、电感、二极管、晶体管、散热片等元件实验原理:丙类谐振功率放大器是一种将小信号放大成大功率信号的电路,由一个谐振电路和一个功率放大器组成。
当谐振电路中的电容和电感共振时,可以得到一个较高的电压,然后被送入功率放大器中进行放大,最终得到一个输出信号。
丙类谐振功率放大器的特点是输出功率高,效率较高,并且对信号失真较小。
但是它也存在一些缺点,例如存在一定的交叉失真,产生的高频谐波也较多。
实验步骤:1.根据电路原理图连接电路,将信号源连接到输入端,将示波器连接到输出端。
2.调节输入信号源的幅度和频率,观察谐振电路的谐振情况和输出信号的放大程度。
3.根据实际情况调整谐振电路和功率放大器的参数,比如改变电容和电感的数值,改变晶体管的偏置电压等。
4.记录每次调整时示波器上显示的输出信号波形和参数,分析并比较不同调整情况下的谐振效果和输出信号特点。
实验结果及分析:在实验中,我们通过调整电容、电感和晶体管的参数,成功实现了丙类谐振功率放大器的实验。
我们发现,当谐振电路中的电容和电感共振时,输出信号会有一个较高的幅度和较高的功率,但是也会出现一定的失真和高频谐波。
通过不断调整参数,我们可以得到较好的谐振效果和输出信号特性。
总结:通过本次实验,我们了解到了丙类谐振功率放大器的原理和工作方式,学习了一些改变谐振电路和功率放大器参数的方法,掌握了实验技能。
同时我们也认识到该电路存在一定的缺陷,需要根据实际应用情况进行考虑选择。
高频电子线路实验指导书(八个实验)(精)
目录实验一调谐放大器(实验板1 (1实验二丙类高频功率放大器(实验板2 (4实验三LR电容反馈式三点式振荡器(实验板1 (6实验四石英晶体振荡器(实验板1 (9实验五振幅调制器(实验板3 (11实验六调幅波信号的解调(实验板3 (14实验七变容二极管调频管振荡器(实验板4.............................. 错误!未定义书签。
实验八相位鉴频器(实验板4...................................................... 错误!未定义书签。
实验九集成电路(压控振荡器构成的频率调制器(实验板5 (17实验十集成电路(锁相环构成的频率解调器(实验板5 (20实验十一利用二极管函数电路实现波形转换(主机版面 ....... 错误!未定义书签。
实验一调谐放大器(实验板1一、预习要求1、明确本实验的目的。
2、复习谐振回路的工作原理。
3、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。
4、实验电路中,若电感量L=1uh,回路总电容C=220pf(分布电容包括在内,计算回路中心频率f0。
二、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析—通频带预选择性。
3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
三、实验仪器1、双踪示波器2、扫描仪3、高频信号发生器4、毫秒仪5、万用表6、实验板1图1-1 单调谐回路谐振放大器原理图四、实验内容(一单调谐回路谐振放大器1、实验电路图见图1-1(1按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源电压,无误后,关断电源再接线。
(2接线后,仔细检查,确认无误后接通电源。
2、静态测量实验电路中选R e=1K测量各静态工作点,计算并填表1-1表 1-1E B 3.动态研究(1测放大器的动态范围V i ~V 0(在谐振点选R = 10K ,R 0 = 1K 。
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。
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。
高频功率放大器实验报告
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。
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高频信号源按照表格上的频率变化,幅度峰-峰值为800mV左右(11TP01),用示波器测量11TP03的电压值。测出与频率相对应的电压值填入表格,然后画出频率与电压的关系曲线。
四.实验报告
1.认真整理实验数据,对实验参数和波形进行分析,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。
实验报告
课程名称高频电子线路
专业班级
姓名
学号
电气与信息学院
和谐勤奋求是创新
实验题目
高频丙类功率放大器
实验室
高频电子室
实验时间
年月日
实验类别
验证
同组人数
2
成绩
指导教师签字:
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
图3 三种状态下的电流脉冲波形
实际观察到的波形如下图:
(2)集电极电源电压 对放大器工作状态的影响
保持激励电压 (11TP01电压为200mv峰—峰值)、负载电阻 =10KΩ不变(11W02顺时针调到底),改变功放集电极电压 (调整11W01电位器,使 为5—10V变化),观察11TP04电压波形。调整电压 时,仍可观察到图7-7的波形,但此时欠压波形幅度比临界时稍大。
实际观察到的波形如下图:
4.功放调谐特性测试
11K01置“ON”,11KO2往下拨,11K03置“左侧”,拔掉11K05跳线器。高频信号源接入前置级输入端(11P01),峰-峰值800mV。以6.3MHZ的频率为中心点,以200KHZ为频率间隔,向左右两侧画出6个频Βιβλιοθήκη 测量点,画出一个表格。设计的表格如下:
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,使功放谐振即输出幅度(11TP03)最大。改变信号源幅度,即改变激励信号电压 ,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7-7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)。
2.用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
3.总结由本实验所获得的体会。
I激励电压对放大器工作状态的影响
理论波形
实际波形
(此处粘贴实际拍照的波形图片,于实验后补充打印一起上交)
II集电极电压对放大器工作状态的影响
理论波形
实际波形
(此处粘贴实际拍照的波形图片,于实验后补充打印一起上交)
图2 实际高频功率放大器电路图
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
(1)激励电压 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 =5V左右(用万用表测11TP03直流电压, 11W01逆时针调到底),负载电阻 =10KΩ左右(11K04置“off”,用万用表测11TP06电阻, 11W02顺时针调到底,然后11K04置“on”)不变。
(1)高频功率放大器原理电路
图1 高频功率放大器原理电路
(2)高频功率放大器实际电路
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。实际电路如图2所示。
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11P01,模块上开关11K01至“OFF”,用示波器测试11P01和11TP02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。