实验5 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。
高频功率放大器实训报告
高频功率放大器实训报告
本文主要介绍了高频功率放大器的实训报告。
首先,我们介绍了高频功率放大器的技术参数,其整流采样技术可确保放大器的输出对象的功率稳定;其抗干扰能力强;其基于分压技术的调整器把状态参数改变为更好的性能状态;其精度和纹波;其可以降低功耗,保持合理的噪声比等。
此外,重点介绍了高频功率放大器工程实训的实验步骤:首先,进行各种电路元器件的检查,确认安装类型、位置、参数及特性等;接着,进行线路接线,排列出电路图,然后进行合格测试,最后进行调试和调整,调整输出的压放等,当功率放大器的性能完全符合要求时,实训就完成了。
最后,在实训过程中我们学习到高频功率放大器的原理、结构以及其基本调配技术,加深了对高频功率放大器的理解和认识,增加了对其调试和维护的实践能力,也有助于更好地应用此技术。
经过这次实训,不仅使我们掌握了高频功率放大器的知识,而且更加深入了解了高精度的功率放大器的实际应用,对高频功率放大器的调试和维护也有了更深的了解和实践能力,从而有了更好的应用能力。
高频功率放大器实验报告
城南学院通信电路实习报告姓名学号同组者指导老师代玲莉实习时间2015年11月23日至2015年12月6日目录第一章:引言 (4)第一节:实习目的 (4)第二节:实习要求 (4)第三节:实习平台 (4)第二章:电路板设计 (5)第一节:Protel 99 SE (5)第二节:电子元件 (5)第三节:设计步骤 (5)第三章:元器件与焊接技术 (12)第一节:元器件测量与了解 (12)第二节:焊接技术 (12)第三节:焊接过程 (13)第四章:电路的调制与检测 (16)第一节:高频小信号放大器电路的调制 (16)第二节:信号输入 (16)第三节:电源输入 (16)第四节:输出检测 (16)第五节:调节输出 (16)第六节:结果分析 (17)第五章:问题与分析 (17)第六章:实习心得 (18)第一章引言《通信电子电路》是通信工程的专业课程,以基础技能训练和能力培养为主线,从培养学生动手能力,培养工程技术实际应用型人才入手,强化综合性、实际性。
第一节实习目的通过实习使学生掌握通信电子电路的实际开发所要掌握技术,培养其动手能力,观察能力,分析和解决实际问题的能力,巩固、加深理论课知识,增加感性认识,进一步加深对通信电子电路应用的理解,提高对电路制造调试能力和系统设计能力。
提高对常见电路故障的分析和判断能;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度,理论联系实际的工作作风和辩证思维能力第二节实习要求1.掌握发射系统电路和接收系统电路的基本组成。
2.理解各个单元模块的工作原理,和调试方法。
3.掌握电路印刷板的设计与开发方法。
4.掌握实际电路的制作技术与焊接工艺。
5.掌握单元电路和系统电路的调试技术。
6.能对简单的高频电子电路进行设计、制作及调试。
第三节实习平台实习平台主要利用软件protel99se。
它是一款设计电路原理图和PCB的专业软件拥有功能强大、界面简洁等特点,同时protel99se软件具有丰富的设计功能,能进行原理图的设计、印制电路板的设计、PCB板的设计等功能,还可以设计32个信号层,16个地电层,16个机械层,是目前网络上最流行的电路板设计软件。
高频 高频功率放大器
深圳大学实验报告课程名称:高频电路实验项目名称:高频功率放大器实验电路学院:专业:指导教师:报告人:学号:班级:实验时间:2019年4月22日星期一实验报告提交时间:2019年5月6日星期一教务部制、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对放大器工作状态的影响E对放大器工作状态的影响(2)集电极电源电压CL R 分别为0.336K Ω、1.007KΩ、4.000KΩ、功放调谐特性测试 f(MHz) 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3 6.5 6.7 6.9 7.1 7.3 Vc(Vpp) 1.84 1.70 1.681.541.521.481.401.321.281.241.12可观察到,随着bm U 的增大, cm U 也增大,当bm U 增大到一定程度,c U 波形出现凹陷,依然增大。
时放大器工作在欠压状态,C E 等于2C E 时放大器工作在临界状态,时放大器工作在过压状态,当C E 由大变小时放大器的工作状态由欠压进入过压,弦脉冲波形变为中间凹陷的脉冲波。
)负载电阻L R 变化对放大器工作状态的影响增加,动态负载线的斜率逐渐减小,cm U 逐渐增大,放大器工作状态由欠压到临界,幅值比欠压时略小,当C R 继续增大,cm U 进一步增大,放大器进入过压状态,此时动态负载线与饱和线相交,此后电流c i 随cm U 沿饱和线下降,电流波形顶端下凹。
可知,随着输入频率的增大,输出电压值随之减小指导教师批阅意见:注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
实验五功率放大器
一、实验目的1、熟悉集成功率放大器的工作原理;2、掌握测试集成功率放大器性能指标的方法,体会功率放大的器的作用。
二、实验原理1、基本概念。
在放大器的输出端,电压、电流和功率三者都是相互伴随而同时存在的,以提供负载足够大的的功率为主要目标的放大器,称为功率放大器,简称“功放”。
其作用就是把信号进行功率放大,提供不失真的一定功率的信号,当负载一定时,要求功率放大器输出功率尽可能大,输出非线性失真尽可能小。
其应用十分广泛,如驱动扬声器、电机、计算机显示器和电视机扫描偏转线圈等,都是功率放大器的应用实例。
以音响系统为例,很多情况下主机的额定输出功率不能带动整个音箱的系统,这时就需要在主机和播放设备之间加装功率放大器来填补所需的功率缺口,功率放大器在整个音响系统当中起到了组织协调的枢纽作用,在某种程度上主宰了整个系统能否提供良好的音质输出。
2、基本参数。
功率放大器的基本参数有:(1)直流电源供给功率P E 。
直流电源供给功率,是指在功率放大器中直流电源实际输出的功率。
在实际应用中,直流电源的输出电流I 随着输入信号的幅度而变化。
因此,通常可以在放大器的输入端施加一稳定幅值的信号测量。
I P P CC E ⨯= (2.6-1)(2)最大不失真输出功率Pom 。
最大不失真输出功率,是指在加大输入信号,直至输出电压波形临界失真时的输出功率。
Lomom R V P 2=(V om 为有效值) (2.6-2) (3)电路的最大效率η(2.6-3)(4)功率放大器的增益A V(2.6-4)(5)功率放大器的带宽。
对于一般的交流放大电路,输出幅值随输入信号频率的的变化称为幅频特性。
在一个较宽的频率范围内,幅频特性曲线是平坦的,即若放大器的输入电压幅值不变,在此范围内输出电压值不随输入信号的频率而变化。
保持输入信号幅值不变,降低输入信号的频率,当输出电压降至曲线平坦部分电压值的0.707倍时的输入信号的频率称为下限频率,记为f L 。
初中九年级(初三)物理 实验五功率放大器实验
四. 实验内容
1. 噪声电压 UN:
a. 定义:输入信号为零时,输出交流电
压的有效值。
b. 测试方法:将两个通道的输入端与地短 路,用毫伏表测a. 定义量其两个通道的输出电压有
效值。
2. 最大不真输出功率P0M
a.
定义: POM
U
2 OM
RL
在不失真情况下(只考
虑限幅失真)
b. 测试方法:在输入端加f=1KHZ正弦
组成双通道集成功率放大器电路, HA1392是带静噪功能的双通道音频功 率放大器,在电源电压15V和负载4欧 姆时单通道输出功率可达6.8W,其静态 电流小,交越失真也小,其电压增益 可通过外接电阻加以调节。HA1392即 可接成双通道OTL电路,又可接成单 通道BTL电路。
实验电路原理图
实验板
名称
符 号 测量条件及
公式
噪声电压 U N
Ui=0
最大不失真
输出电压 U OM
f=1KHz,
左通道 右通道 单位
L
R
mv v
最大不失真
(只考虑限幅
w
输出功率 POM
失真)
输入灵敏度 S f=1KHz
mv
电压增益
Au
Au=20lg U OM Ui
dB
名称
符
号 测量条件及公 左通道 右通道 单位
式
L
R
通道间功率
增益差 Po
Po
10lg
PLOM PROM
dB
输出电阻
Ro
Ro
U (
o
Uo
1) RL
FH=
频带宽度 B B f H f L FL=
高频功率放大器5篇
高频功率放大器5篇第一篇:高频功率放大器第 2 章高频功率放大器2.1 自测题2.11.为了提高效率,高频功率放大器应工作在()状态。
2.12.为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率,实际中多选择高频功率放大器工作在()状态。
2.13.根据在发射机中位置的不同,常将谐振功率放大器的匹配网络分为()、()、()三种。
2.2 思考题2.21.谐振功率放大器工作于欠压状态。
为了提高输出功率,将放大器调整到临界状态。
可分别改变哪些参量来实现?当改变不同的量时,放大器输出功率是否一样大?2.22.为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态?为什么采用谐振回路作负载?谐振回路为什么要调谐在工作频率?2.23.为什么低频功率放大器不能工作于丙类?而高频功率放大器可以工作于丙类?2.24.丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别?为什么会产生这些区别?动态特性的含意是什么?2.25.一谐振功放如图2.25 所示,试为下列各题选取一正确答案:(1)该功放的通角θ 为:(a)θ>90。
;(b)θ=90。
;(c)θ<90o。
(2)放大器的工作状态系:(a)由Ec、EB 决定;(b)由Um、Ubm 决定;(c)由uBEmax、uCEmin决定。
(3)欲高效率、大功率工作,谐振功放应工作于:(a)欠压状态(b)临界状态(c)过压状态(4)当把图中的A 点往上移动时,放大器的等效阻抗是:(a)增大;(b)不变;(c)减小。
相应的工作状态是:(a)向欠压状态变化;(b)向过压状态变化;〈c〉不变。
图 2.25 图 2.262.26.一谐振功率放大器如图2.26 所示。
工作于丙类,试画出图中各点的电压及流过的电流波形。
2.27.定性画出上题两种情况下的动特性曲线及电流ic、电压uCE 波形。
又若工作到过压状态,该如何画法?2.28 对图 2.26 所示的高频功率放大器,试回答下列问题:(1)当ub=Ubcosωct 时,uc=Ucmcos5ωct,应如何调整电路元件参数?(2)若放大器工作在欠压状态,为了使输出功率最大,应调整哪一个参数?如何调整?(3)若放大器工作在欠压状态,在保持P。
[终稿]高频功率放大器设计实验总结(第五组)
高频功率放大器设计(总结)在高频放大里面一般说增益指的是功率增益,功率放大中甲类、乙类、甲乙类的效率都不是很高,而丙类放大的效率也适合高频功率放大。
在高频功率传输过程中,主要需要考虑的是阻抗匹配,如若阻抗匹配成功,那么丙类的效率就可以体现出来。
为什么需要阻抗匹配?因为高频的频率高,而波长短,如果在负载端不能将传输过来的能量全部吸收那么,将在有反射或是驻波的产生,不利于能量的传输。
阻抗失配的现象:①在输出端测得电压高于电源电压几百伏,原因是负载过大。
②在输入端测得波形不失真,而在负载端测得波形失真,原因是负载过小,匹配网络中心频率不对③在输入端测得波形不失真,而在负载端测得波形不失真但较小,原因是负载过小,匹配网络在中心频率是的负增益较大。
在设计书上的使用是变压器实现阻抗匹配,经过网络资源查询和分析,发现多是使用滤波网络实现阻抗匹配,因为手工绕制的变压器想要获得稳定的选频和阻抗匹配很难实现,而采用滤波网络实现稳定的选频和阻抗匹配较容易,并且容易控制,只要在测得匹配阻抗和负载阻抗之间的频率响应的中心频率为实验所需的中心频率,即可实现阻抗匹配。
现用一种简单的方法设计实现阻抗匹配如下图(假设需要将集电极内阻600欧姆,负载电阻75欧姆,采用T型匹配网路)此时的频率响应如下图:看图像可知,此时在电路是在5.2M实现了阻抗匹配调整参数是其中心频率在6M实现阻抗匹配,如图:此时匹配如图:那么整个电路的设计已近实现,总图如下:阻抗匹配成功后,测得效率可以达到88%,输出峰峰值11.5V注:(集电极扼流线圈的大小是基极偏置扼流线圈一百倍左右)分析集电极扼流线圈的作用:集电极扼流线圈愈小输出功率愈小,但是集电极扼流线圈大到一定程度输出功率不会增加,在一定程度上,增加扼流线圈的大小是保持直流电源输出电流一定的情况下增加输出电压从而提高了输出功率和效率,实验得到,一般集电极扼流线圈是基极偏置扼流线圈一百倍左右。
扼流线圈顾名思义扼流,经分析:当基极正想导通之后,集电极上面有余弦脉冲,额扼流线圈遏制电流流向直流电流,使其通向滤波网络还原波形并选频,用示波器测得的波形应该是类似方波的波形,如果扼流线圈的电感较小,那么将不能维持电流的的脉冲,三极管发热严重,但是当扼流线圈过大时,其内阻也将增大,功耗压降增大,效率降低,并且过大时对需要通过的高频基波分量有着负DB增益。
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。
高频功率放大器实训报告
《高频电子线路》实训报告一、工作原理1.谐振功放基本电路组成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度)。
晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用,谐振回路中LC 是晶体管的负载,电路工作在丙类工作状态。
v b BB CC i 图1.1 高频谐振功率放大基本电路2.谐振功放的三种工作状态 在非线性谐振功率放大器中,常常根据集电极是否进入饱和区,将放大区的工作状态分为三种:①欠压工作状态:集电极最大点电流在临界线的右方②过压工作状态:集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区③临界工作状态:是欠压和过压状态的分界点,集电极最大点电流正好落在临界线上。
图1.2谐振电路工作三种状态3.丙类谐振功率放大器的主要技术指标⑴ 输出高频交流功率:222o L L om orms U U P R R == ⑵ 电源电压提供的直流功率D P :0D C C P E I = ⑶ 集电极效率C η:oc D P P η= 式中,om U 为输出电压振幅, orms U 为输出电压有效值,L R 为负载电阻。
4.电源电压Ec 对工作状态的影响及集电极调制特性维持EB 、Ubm 、RP 不变,放大器的工作状态和性能随EC 变化的特性,称为集电极调制特性。
图1.3 E C对工作状态的影响图1.4集电极调制特性图1.5集电极调幅5.输入信号振幅bm U 对工作状态的影响及基极调制特性与放大特性图1.6 bm U B E (-)对工作状态的影响及放大(或基极调制)特性图1.7基极调幅二、设计过程1.放大器工作状态的确定因为要求获得的效率η>60%,放大器的工作状态采用临界状态,取θ=70°,所以谐振回路的最佳电阻为0202)(P U U R CES CC -==551.25Ω集电极基波电流振幅0012R P I m c =≈0.019A集电极电流最大值为)70(11 αm c cm I I ==0.019/0.436=43.578mA其直流分量为CO I =cm I *)70(0α=43.578*0.253=11.025mA 电源供给的直流功率为PD=Ucc*Ico=132.3mW集电极损耗功率为P= PD – PC =32.3mW转换效率为η= PC / PD =100/132.3=75.6%当本级增益ρA =13dB 即20倍放大倍数,晶体管的直流β=10时, 输入功率为 P1=P0/AP=5mW基极余弦电流最大值为IBM = ICM /β ≈ 4.36Ma基极基波电流振幅)70(11 α⨯=BM M B I I =4.36⨯0.436=1.9mA 所以输出电压的振幅为UBM =2 P1/ IB1M≈5.3V2.谐振回路和耦合回路参数计算丙类功放输入、输出回路均为高频变压器耦合方式,其中基极体电阻Rbb<25Ω, 则输入阻抗436.0)70cos 1(25)()cos 1(11⨯-Ω=⨯-= θαθbb R Z ≈87.1Ω 则输出变压器线圈匝数比为013R R N N L =≈6.4在这里,我们假设取N3=13和N1=2,若取集电极并联谐振回路的电容为C=100pF ,则20)21(1f C L π⨯=≈7.036μH采用Φ10mm×Φ6mm×5mm 磁环来绕制输出变压器,因为有322210)()()(4-⨯⨯⨯=N l A L cm cm μπ其中 μ=100H/m , A=210m m , l =25mm, L =7.036μH ,所以计算得N2=7 三、仿真结果图1.7高频谐振功率放大器仿真电路图1. 高频谐振功率放大器实验电路的调整用高频信号源提供2MHz 的输入信号,幅度在1V 左右,观测到放大后的不失真的输入信号。
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。
实验五 高频功率放大与发射实验
实验五高频功率放大与发射实验一、实验目的1.加深理解丙类功率放大器基本工作原理和调谐特性;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影响;3.通过实验进一步了解调幅的工作原理。
二、实验原理1.工作原理由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置,静态时管子处于截止状态。
只有当激励信号Ub足够大,超过反偏压Eb及晶体管起始导通电压Ui之和时管子才导通。
这样管子只有在一个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。
根据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。
放大器的这三种工作状态取决于电源电压Ec、偏置电压Eb、激励电压幅值Ubm以及集电极等效负载电阻Rc。
2.实验原理图如下,本实验功放有两个选频回路。
K04至右侧,谐振回路频率为2MHZ左右。
此时可用于测量三种状态(欠压、临界、过压)下的电流脉冲波形。
W02用来改变负载电阻的大小。
W01用来调整功放集电极电源电压的大小(谐振回路频率为2MHZ左右时)。
当K04至左侧时,谐振回路频率为8.2MHZ左右,此时功放可用于构成无线收发系统。
在功放构成系统时,K03至左侧时,功放输出通过天线发射,ANT01为天线接入端;K03至右侧,功放通过P03输出。
P02为音频信号输入口,加入音频信号时,可对功放进行基极调幅。
TP03为功放集电极测试点,TP04为发射极测试点,可在该点测试电流脉冲波形,TP05用于测量负载电阻大小。
当输入信号为调幅波时,Q02不能工作在丙类状态,因为调幅波在波谷时,幅度较小,Q02可能不导通,导致输出严重失真。
因此输入信号为调幅波时,K02必须拨至左侧,使Q02工作在甲类状态。
实验五 OTL功率放大器(最全)word资料
实验五 OTL功率放大器(最全)word资料实训十三OTL功率放大器一、实训目的1.理解OTL功率放大器的工作原理。
2.学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。
二、实训电路图13-1 OTL 功率放大器实训电路三、实训设备与器件序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源+5V 1路实训台2函数信号发生器1个实训台3频率计1个实训台4双踪示波器1台自备5交流毫伏表1只自备6直流电压表1只实训台7直流毫安表1只实训台8电解电容10uF、1000uF 各1个DDZ-21 9电解电容100uF 2个DDZ-21 10三极管3DG6、3DG12、3CG12 各1个DDZ-21四、实训内容与步骤1.按照图13-1连接好OTL功率放大器实训电路。
2.将实训台上的+5V直流稳压电源连接到实训线路上。
3.用直流电压表测中点U A电位,同时调节R W1电位器,使U A=2.5V。
4.在输入端加入频率为1kHz的正弦波信号,输入信号由零逐渐增大(大约10mV),输出端用示波器测试波形,调整R W2电位器,使I C2=I C3=5~10 mA,此时如有削顶失真,再调R W1电位器和输入信号幅度,使之达到最大不失真状态。
5.测试静态工作点关闭信号源,用直流电压表测量各级静态工作点,记入表13-1。
表13-1 I C2=I C3= mA U A=2.5V注意:①在调整R W2 时,要注意旋转方向,不要调得过大,更不能开路,以免损坏输出管。
②输出管静态电流调好,如无特殊情况,不得随意旋动 R W2的位置。
6.最大输出功率Pom 和效率η的测试(1) 测量Pom输入端接f=1kHz的正弦信号u i,输出端用示波器观察输出电压u0波形。
逐渐增大u i,使输出电压达到最大不失真输出,用交流毫伏表测出负载R L上的电压Uom,计算Pom。
(2) 测量η当输出电压为最大不失真输出时,读出直流毫安表中的电流值,此电流即为直流电源供给的平均电流I dC(有一定误差),由此可近似求得电源输出功率P E=U CC I dc,再根据上面测得的Pom,即可求出效率η。
高频功率放大器实验
实验报告课程名称:高频电子线路实验指导老师:韩杰、龚淑君成绩:__________________ 实验名称:高频功率放大器实验类型:验证型实验同组学生姓名:_一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的1、了解高频功率放大器的主要技术指标——输出功率、中心频率、末级集电极效率、稳定增益或输入功率、线性动态范围等基本概念,掌握实现这些指标的功率放大器基本设计方法,包括输入、输出阻抗匹配电路设计,回路及滤波器参数设计,功率管的安全保护,偏置方式及放大器防自激考虑等。
2、掌握高频功率放大器选频回路、滤波器的调谐,工作状态(通角)的调整,输入、输出阻抗匹配调整,功率、效率、增益及线性动态范围等主要技术指标的测试方法和技能。
二、实验原理高频功率放大器实验电路原理图如下图图1所示。
电路中电阻、电容元件基本上都采用贴片封装形式。
放大电路分为三级,均为共射工作,中心频率约为10MHz。
图1 高频功率放大器第一极(前置级)管子T1采用9018或9013,工作于甲类,集电极回路调谐于中心频率。
第二级(驱动级)管子T2采用3DG130C,其工作状态为丙类工作,通角可调。
通角在45°~60°时效率最高。
调整R W1时,用示波器在测试点P2可看到集电极电流脉冲波形宽度的变化,并可估测通角的大小。
第二级集电极回路也调谐于中心频率。
第三级(输出级)管子T3也采用3DG130C,工作于丙类,通角调在60°~70°左右。
输出端接有T形带通滤波器和π型阻抗变换器,具有较好的基波选择性、高次谐波抑制和阻抗匹配性能。
改变短路器开关K1~K4可观看滤波器的失谐状态,为保证T3管子安全,调整时应适当降低电源电压或减小激励幅度。
改变K5、K6可影响T3与51Ω负载的匹配状态。
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、…。
高频功率放大器实验
2.高频功率放大器的主要性能指标
1)输出功率:是指放大器负载RL上得到的最 大不失真功率。 即: P U (UL为有效值)
2 L O
RL
2)效率:是指输出功率和电源提供功率的比 U 值。 P R 100% 即: P I U 3)功率增益:是指输出功率PO与输入功率Pi 的比值。 即: AP PO (dB)
高频功率放大器实验板G2
2.三种工作状态的观测
三种工作状态是指:欠压、临界和过压。 测试条件:UCC = 12V,RL=75Ω,
Uip-p≈2.0V。 示波器接在发射极电阻R10两端(因发射极电压波形与 集电极电流波形相同)。逐渐增大激励电压(即逐渐增大 信号源的输出电压幅度),即可观察到欠压、临界和过压 时的集电极电流余弦波波形,如下图所示。
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≤ 90 的丙类工作 状态。虽功率增益比甲 类和乙类小,但效率却 比甲类和乙类高。 实验电路如右图所 示,基极无直流偏置。 L5,C8,C9构成谐振回路, 作为放大器的负载,谐 振频率约为6.5MHz。L7、 C11 ,L8、C12、C13组成电 源退耦电路。
负载特性曲线如下图所示:
负载特性曲线
测试条件:UCC = 12V,RL先用75Ω,回路处于谐振,
高频电子线路实验高频功率放大器
(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 Ec=6v,负载电阻
RL =8KΩ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。波形如图 7-7 所示
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由图可以看出,当 U bm 增大时, i c max 、Ucm 也增大;当 U bm 增大到一定程度,放大器的工作状态 由欠压进入过压,电流波形出现凹陷,但此时 Ucm 还会增大(如 Ucm3 )。 (2)负载电阻 Rc 变化对放大器工作状态的影响 当 Ec、Eb、Ubm 保持恒定时,改变集电极等效电阻 Rc 对放大器工作状态的影响,如图 7-4 所示。
Hale Waihona Puke 第 9 页 共 10 页三、实验结果分析 (1)①电源电压对工作状态的影响:当 Vcc↓时,放大器工作状态由欠压状态→临界状态→过压状态过渡。 高频功率放大器工作在过压状态时,基波电压振幅 UC 与集电极电源电压 Vcc 成线性变化。增加 Vcc 可以 提高集电极电压利用系数,提升集电极电压输出功率。 ②当增大输入激励电压 Vbb 时,放大器工作状态由欠压状态→临界状态→过压状态过渡。高频功率放大器 工作在欠压状态时,基波电压振幅 UC 与基极偏置电压 Ubb 成线性变化。 ③随着 R 从小变大,放大器将由 欠压状态→临界状态→过压状态过渡。过压区与欠压区,集电极输出功率都比较小,要使高频功率放大器 给出足够大的功率,只有工作在临界状态才能保持最好的能量关系。 结合数据和图形可以看出:RL↓→UC↓,Ve 基本保持不变。基波电压 UC 为余弦波,当 RL 下降到一定值 时,输出端波形开始产生失真。当 RL 在过压区时,UC 变化减小,随着 RL 的增大仍有所增加。 (2)丙类功率大器是指其集电极电流导通时间小于半个周期的放大状态,导通角小于 90 度 。丙类工作状 态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。且随着 RL 的增大,输出功率也有所增加。丙类放大器的电 流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由测得 调谐特性数据可知:工作频率高,由实验数据得 B=1.3MHZ 可知:相对频带很窄。 四、实验总结 通过这次高频功率放大器的实验,我了解了它的高频功率放大器工作原理,在丙类工作状态的输出功 率和效率是三种工作状态中最高者,当然在实验操作中因为有太多外界因素,和我自身对仪器不熟悉,操 作不熟练导致的最终结果不太理想,我以后会继续努力的。
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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= 。
图5-1 高频功率放大电路
4.在“功率放大”模块中: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,将左上角J4的跳线帽短接到左边JF.IN位置,用示波器在右下角J8 (JF.OUT)端口观察“功率放大”模块的前级甲类功率放大器的输出波形并记录:f3= ,V P-P3= ,计算“前置放大”模块的放大倍数A甲类= 。
5.在“功率放大”模块中:将中间的J5的跳线帽短接到左边BF.IN位置,用示波器在下方J13 (BF.OUT)端口观察“功率放大”模块的后级丙类功率放大器的输出波形并记录:f4= ,V P-P4= ,计算“前置放大”模块的放大倍数A丙类= 。
6.观察负载电阻变化对工作状态的影响:
在“功率放大”模块中:将功放电源开关S1拨向左端(+5V),使Vcc=5V,然后将负载电阻转换开关S5依次从4→1拨向ON,可观察输出信号幅度的变化,用示波器测量相应的Vc值和Ve波形,描绘相应的ie波形,将测量结果填入下表5-1,并分析负载对工作状态的影响。
【补充说明:若此时回路没有谐振(以示波器显示J3处波形为对称的双峰为调谐的标准),可以调整回路电容CT2,同时结合调节VR6,使回路调谐。
】
7.观察电源电压Vcc变化对工作状态的影响:
在ie波形调到凹顶脉冲波形的状态下(以示波器显示J3处波形为对称的双峰为调谐的标准),改变Vcc从5V至12V变化,用示波器观察ie波形的变化。