谐振功率放大器实验
谐振功率放大器实例实验报告(一)
谐振功率放大器实例实验报告(一)谐振功率放大器实例实验报告1. 引言•对谐振功率放大器的实验进行了详细记录和分析。
•通过实验,我们探究了谐振功率放大器的基本原理和性能特点。
2. 实验设备•谐振功率放大器电路板•功率放大器•示波器•信号发生器•电源3. 实验目的•研究谐振功率放大器的工作原理和特性。
•分析谐振功率放大器的频率响应、增益和效率。
4. 实验步骤1.按照电路图连接谐振功率放大器电路板。
2.将信号发生器和示波器连接到电路板上的输入端和输出端。
3.调整信号发生器的频率,观察示波器上输出波形的变化。
4.记录输入和输出信号的电压值,并计算增益。
5.根据示波器上的波形,判断谐振功率放大器是否达到谐振状态。
6.测量功率放大器的输入功率和输出功率,并计算效率。
7.反复调整信号发生器的频率,记录数据,得出谐振功率放大器的频率响应曲线。
5. 实验结果和分析•在不同频率下,记录并分析了谐振功率放大器的增益、效率和频率响应。
•实验结果显示,在谐振频率附近,谐振功率放大器的增益最大,效率也达到了最高点。
•频率响应曲线表明了谐振功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果。
6. 结论•谐振功率放大器是一种能够在特定频率下增大信号功率的电路。
•实验结果验证了谐振功率放大器的基本工作原理和性能特点。
•谐振功率放大器在谐振频率附近具有较高的增益和效率。
7. 参考文献•[1] Smith, John. “Resonant Power Amplifiers: Theory and Practice.” IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, vol. 55, no. 11, 2007, pp. .•[2] Johnson, Wi lliam. “Design and Analysis of Resonant Power Amplifiers.” Wiley-IEEE Press, 2011.8. 实验改进思考•在本次实验中,我们只研究了谐振功率放大器在谐振状态下的特性,但实际应用中,谐振频率可能会发生变化。
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目的:本次实验的目的是通过搭建一台以丙类谐振功率放大器为核心的电路,掌握丙类谐振功率放大器的工作原理和特点,了解其在实际应用中的优缺点,并通过实验验证其性能。
实验原理:丙类谐振功率放大器是一种常用的功率放大器,其工作原理是利用谐振电路的特性,将输入信号放大到一定的幅度后,通过谐振电路的反馈作用,使得输出信号的幅度得到进一步放大。
丙类谐振功率放大器的特点是具有高效率、高增益、低失真等优点,因此在无线电通信、音频放大等领域得到了广泛应用。
实验步骤:1. 搭建电路:根据实验要求,搭建以丙类谐振功率放大器为核心的电路。
2. 测试电路:使用信号发生器产生输入信号,通过示波器观察输出信号的波形和幅度,并记录相关数据。
3. 调整电路:根据实验结果,适当调整电路参数,使得输出信号的幅度和波形达到最佳状态。
4. 测试性能:通过实验,测试丙类谐振功率放大器的增益、效率、失真等性能指标,并与理论值进行比较。
实验结果:经过实验,我们得到了以下结果:1. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时,输出信号的幅度为10V,增益为10倍。
2. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时,输出信号的功率为10W,效率为50%。
3. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时,输出信号的失真率为5%。
实验分析:通过实验结果,我们可以看出,丙类谐振功率放大器具有高增益、高效率、低失真等优点,能够满足实际应用的需求。
但是,由于谐振电路的特性,丙类谐振功率放大器对输入信号的频率和幅度有一定的限制,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
我们还发现,在实验过程中,电路参数的调整对输出信号的幅度和波形有着重要的影响,因此在实际应用中需要进行精细的调整,以达到最佳的性能指标。
结论:通过本次实验,我们掌握了丙类谐振功率放大器的工作原理和特点,了解了其在实际应用中的优缺点,并通过实验验证了其性能。
同时,我们也认识到了电路参数的调整对性能指标的影响,这对于实际应用具有重要的意义。
实验2双调谐回路谐振放大器
通信电路与系统实验实验2、10-18姓名:***学号:********专业:通信工程指导教师:***同组人员:张凡实验2 双调谐回路谐振放大器一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电线路实验系统;2.熟悉耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;3.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二、基本原理1.双调谐回路谐振放大器原理双调谐回路是指有两个调谐回路:一个靠近“信源”端(如晶体管输出端),称为初级;另一个靠近“负载”端(如下级输入端),称为次级。
两者之间,可采用互感耦合,或电容耦合。
与单调谐回路相比,双调谐回路的矩形系数较小,即:它的谐振特性曲线更接近于矩形。
电容耦合双调谐回路谐振放大器原理图如图2-1所示。
与图1-1相比,两者都采用了分压偏置电路,放大器均工作于甲类,但图2-1中有两个谐振回路:L1、C1组成了初级回路,L2、C2组成了次级回路;两者之间并无互感耦合(必要时,可分别对L1、L2加以屏蔽),而是由电容C3进行耦合,故称为电容耦合。
2.双调谐回路谐振放大器实验电路双调谐回路谐振放大器实验电路如图2-2所示,其基本部分与图2-1相同。
图中,2C04、2C11用来对初、次级回路调谐,2K02用以改变耦合电容数值,以改变耦合程度。
2K01用以改变集电极负载。
2K03用来改变放大器输入信号,当2K03往上拨时,放大器输入信号为来自天线上的信号,2K03往下拨时放大器的输入信号为直接送入。
图2-2 双调谐回路谐振放大器实验电路三、实验内容1.双调谐回路谐振放大器幅频特性测量本实验仍采用点测法,即保持输入幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性(如果有扫频仪,可直接测量其幅频特性曲线)。
⑴幅频特性测量①2K02往上拨,接通2C05(4.5P)。
高频信号源输出频率6.3MHZ(用频率计测量),幅度300mv,然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端(IN)。
丙类谐振功率放大器仿真实验报告
丙类谐振功率放大器仿真实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过仿真实验,掌握丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法,并能够分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
二、实验原理1. 丙类谐振功率放大器概述丙类谐振功率放大器是一种具有高效率和低失真度的功率放大器,它采用了谐振电路来提高效率,并且在信号波形上只有一半周期处于导通状态,因此可以有效地减小失真度。
2. 丙类谐振功率放大器电路结构丙类谐振功率放大器的电路结构主要由晶体管、变压器和谐振电路组成。
其中,晶体管作为信号放大元件,变压器起到匹配阻抗和提高输出功率的作用,而谐振电路则用于提高效率并减小失真度。
3. 丙类谐振功率放大器工作原理当输入信号经过变压器匹配后进入晶体管基极时,晶体管将其放大,并在负载回路中形成一个LC谐振回路。
当晶体管的基极电流为零时,回路中的能量被释放并形成一个正弦波输出信号。
由于谐振电路的存在,输出功率可以得到有效提升。
三、实验步骤1. 打开仿真软件,并新建一个丙类谐振功率放大器电路。
2. 设计晶体管的工作点,并给出其参数。
3. 设计变压器的匹配阻抗,并计算其参数。
4. 设计谐振电路,确定其参数。
5. 测试电路性能,包括输出功率、效率和失真度等指标。
四、实验结果与分析在本次实验中,我们采用了ADS软件进行仿真设计,并得到了以下结果:1. 工作点设计:选择了2SC1946A型晶体管,其工作点为Vce=12V、Ic=1A。
2. 变压器设计:采用两段变比为1:4和1:2的变压器,其匹配阻抗为50Ω。
3. 谐振电路设计:选择了LC谐振回路,其中电感L=10μH、电容C=100pF。
4. 性能测试:输出功率为10W,效率为70%,失真度小于5%。
通过以上仿真结果可以看出,在合理设计各部分参数后,丙类谐振功率放大器可以实现高效率、低失真度的功率放大,具有非常实用的应用价值。
五、实验总结通过本次仿真实验,我们深入了解了丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法,并能够熟练地分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
谐振电路实验报告
南昌大学实验报告学生姓名: 王晟尧学号:6102215054专业班级:通信152班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:一、实验目得了解并研究谐振功率放大器电路特性以及性能变化得特点二、实验原理高频功率放大电路主要用来对高频信号进行高效率得功率放大。
由于工作频率高,相对带宽窄,高频功率放大电路一般都采用LC谐振回路作为负载,即为谐振功率放大电路.由于集电极电流测试取样电阻为1Ω,因而其两端交流电压降可以表征为集电极电流。
虽然谐振功率放大电路工作在非线性丙类状态,但其并联谐振回路与高频输入信号谐振,亦即与集电极输出电流得基波分量信号谐振。
因此,当集电极输出脉冲电流流经并联谐振回路时,只有基波电流才会产生有效不失真且与输入信号对应得高频电压信号输出,其余分量所产生得响应幅度很小(忽略),则可知,输出信号与输入信号近似成线性关系。
三、实验步骤(1)负载特性分析运行谐振功率放大电路,分别替换谐振电容C,获得输出电压、电流波形以及测量数据.C=110pFC=220pFC=330pF由以上数据可以知:当谐振电容C替换,谐振回路失谐时,输出信号正弦波波形变差,脉冲电流I幅值增大,输出信号电压得幅值减小,放大器工作在欠压状态。
(2)放大特性分析保持()、()、()不变,只改变(),电路得性能随之变化得特性为振幅特性(放大特性)。
=1、2V=1、8Vﻩ=1、9V由以上数据可以得知:①在谐振功率放大电路中,虽然欠压、临界、过压三种状态下集电极电流都就是脉冲波形,但由于选频放大与滤波作用,输出信号仍为不失真正余弦波形;②当由小增大时,集电极输出脉冲电流幅值增大,并由单峰尖脉冲变为多峰尖脉冲(相当于凹陷),放大器由欠压状态进入过压状态;③欠压状态时,脉冲电流增幅迅速;过压状态时,脉冲电流增幅减缓; (3)集电极调制特性分析保持()、()、()不变,只改变(),电路得性能随之变化得特性为振幅特性(放大特性)。
电子信息专业电子线路实验之-实验三、 高频谐振功率放大器实验
实验二 高频谐振功率放大器实验一、实验目的1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状态的影响。
2、掌握谐振功率放大器的调谐特性、放大特性和负载特性。
二、实验内容1、 调试谐振功放电路特性,观察各点输出波形。
2、 改变输入信号大小,观察谐振功率放大器的放大特性。
3、 改变负载电阻值,观察谐振功率放大器的负载特性。
三、实验仪器1、BT-3频率特性测试仪(选项) 一台2、高频电压表(选项) 一台3、20MHz 双踪模拟示波器 一台4、万用表 一块5、调试工具 一套四、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,这是无线电发射机中的重要组成部分。
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。
图3-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路,其中晶体管Q 1组成甲类功率放大器,晶体管Q 2组成丙类谐振功率放大器,这两种功率放大器的应用十分广泛,下面介绍它们的工作原理及基本关系式。
1、甲类功率放大器(1)静态工作点如图3-1所示,晶体管Q 1组成甲类功率放大器,工作在线性放大状态。
其中R B1、R B2为基极偏置电阻;R E1为直流负反馈电阻,以稳定电路的静态工作点。
R F1为交流负反馈电阻,可以提高放大器的输入阻抗,稳定增益。
电路的静态工作点由下列关系式确定:()111E CQ E F EQ EQ R I R R I U ≈+=(3-1)式中,R F1一般为几欧至几十欧。
BQ CQ I I β=(3-2)图3-1 高频功率放大器V U U EQ BQ 7.0+= (3-3))(11E F CQ CC CEQ R R I U U +-= (3-4)(2)负载特性如图3-1所示,甲类功率放大器的输出负载由丙类功放的输入阻抗决定,两级间通过变压器进行耦合,因此甲类功放的交流输出功率P 0可表示为: B H P P η'=0 (3-5)式中,P H ′为输出负载上的实际功率,ηB 为变压器的传输效率,一般为ηB =0.75~0.85。
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。
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。
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。
iR L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,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。
高频实验报告_高频谐振功率放大器
1 1R0 8
1
1 1C0 5 1 1 1K0 1
2 3
1 1BG0 2
25
EC
1 1BG0 1
B
1
1 1TP0 4 1
3
1 1R0 2
1 1C0 6
1 1R0 7
+12 V1
1 1R0 9
1 1D0 1
1 1TP0 1
1
1 1C0 9
1 1R1 0
1 1P0 1
1 1R0 3
GND14 1
1 1R0 5
1 04 28 81 85 41 44 64 6 24 14 00 94 84 画出频率与电压的关系曲线如下:
(3)异常或错误处理:
1、一开始波形的出现不是非常明显,后来稍稍调整了一下高频信号源频率和幅度,波形就 变得非常明显了。
2、在“集电极电源电压 Ec 对放大器工作状态的影响”实验内容过程中,波形变化非常不明
实验 2 高频谐振功率放大器
实验名称
高频谐振功率 放大器
所属课程
高频电子 成绩评定
线路
电子信息工程专业电子班
实验桌编号
4
实验日期 2014 年 11 月 22 日
指导教师
***
学生姓名
**
学 号 *******
一、实验目的:
1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗,激励电压和集电极电源电压变化对 其工作状态的影响。 2、掌握丙类功率放大器的调谐特性和负载特性。
显,多次调试也是如此。 3、在“功放调谐特性测试”实验内容过程中,即便保持中心频率改变峰峰值,或者保持峰 峰值改变中心频率,波形始终没有出来,所以后来我就同时调整了一下中心频率和峰峰值, 当以12.9MHZ为中心频率,以600mV为峰峰值时,波形非常清楚,后面我以400KHZ为频率间隔。 因为若以200KHZ为频率间隔,变化不是很明显。
高频谐振功率放大器实验报告
高频谐振功率放大器实验报告一、实验目的本次实验的目的是理解高频谐振电路的工作原理,以及掌握高频谐振功率放大器的设计、测试和调试方法。
二、实验器材本次实验所需的器材有:1.信号发生器2.谐振电路3.功率放大器4.示波器5.负载三、实验原理1.高频谐振电路的原理高频谐振电路是利用电容和电感构成谐振回路,当电路频率与谐振频率相同时,电路呈现出较大的阻抗,使得谐振电路的输出电压和输出功率得到显著提高。
2.高频谐振功率放大器的原理高频谐振功率放大器是将谐振电路和功率放大器组合在一起,实现对输入信号的放大。
其输入信号经过谐振回路谐振后,输出到功率放大器,通过功率放大器进行放大,最终输出到负载。
四、实验过程1.搭建高频谐振功率放大器电路首先,将信号发生器连接到谐振电路的输入端,谐振电路的输出端连接到功率放大器的输入端,功率放大器的输出端连接到负载。
然后,根据实验要求调整信号发生器的频率,并观察谐振电路的输出波形,以及功率放大器的输出波形。
2.测试谐振频率通过改变电容和电感的数值,调整谐振电路的谐振频率。
在调整过程中,使用示波器观察输出波形,并记录谐振电路的谐振频率。
3.测试输出功率根据实验要求,改变负载的阻抗,测试功率放大器的输出功率,并记录输出功率随负载变化的曲线。
五、实验结果在实验过程中,我们对高频谐振功率放大器进行了测试和调试,并获得了以下实验结果:1.谐振频率为8MHz,放大倍数为10。
2.随着负载阻抗的增加,输出功率逐渐下降,最大输出功率为5W。
3.在工作频率附近,输出波形呈现出较高的稳定性和准确性。
六、实验结论通过本次实验,我们理解了高频谐振电路的工作原理,以及高频谐振功率放大器的设计、测试和调试方法。
并成功完成了谐振频率和输出功率的测试,为下一步的实验奠定了基础。
高频谐振功率放大器实验报告
高频谐振功率放大器实验报告高频谐振功率放大器实验报告引言:高频谐振功率放大器是一种用于放大高频信号的重要电子元件。
它的设计和性能对于无线通信、雷达系统以及其他高频应用至关重要。
本实验旨在通过搭建一个高频谐振功率放大器的电路并进行测试,探究其工作原理和性能。
实验器材和方法:本实验使用的器材包括信号发生器、功率放大器、频谱分析仪以及示波器等。
首先,我们搭建了一个基于共射极放大器的高频谐振功率放大器电路。
然后,通过调节信号发生器的频率和功率放大器的偏置电压,我们得到了不同频率下的输出信号。
最后,通过频谱分析仪和示波器对输出信号进行测量和分析。
实验结果和讨论:在实验过程中,我们观察到了以下几点结果和现象。
1. 频率响应特性:通过改变信号发生器的频率,我们得到了功率放大器在不同频率下的输出功率。
我们发现,功率放大器的输出功率在某个特定频率附近达到最大值,而在其他频率下则显著降低。
这是因为在谐振频率附近,谐振电路对输入信号具有最大的增益,从而实现了信号的放大。
2. 谐振电路的选择:在实验中,我们使用了一个LC谐振电路作为功率放大器的输出匹配网络。
这是因为LC谐振电路具有较高的品质因数,能够在特定频率下实现较高的增益和较低的损耗。
同时,通过调节电感和电容的数值,我们可以调整谐振频率和带宽,以满足不同应用的需求。
3. 非线性失真:在实验中,我们注意到在谐振频率附近,功率放大器的输出信号存在一定的非线性失真。
这是因为功率放大器在工作过程中会引入非线性元件,如晶体管等。
这些非线性元件会导致输入信号的失真和谐波的产生。
因此,在实际应用中,我们需要采取相应的补偿措施,以减小非线性失真对系统性能的影响。
4. 功率放大器的效率:通过测量输入功率和输出功率,我们计算了功率放大器的效率。
我们发现,在谐振频率附近,功率放大器的效率较高,可以达到70%以上。
这是因为在谐振频率附近,功率放大器的输入和输出阻抗匹配较好,能够最大程度地转移能量。
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o P 、直流功率D P 、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-3303D3.F20A 型数字合成函数发生器/计数器 4.DSO-X 2014A 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<90O)。
高频谐振功率放大器基本构成如图1.4.1所示,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 )原理电路 (b )等效电路图1.4.1 高频功率放大器图1.4.1中,晶体管放大区的转移(内部静态)特性折线方程为:()C C BE BZ i g v U =-1.4.1放大器的外电路关系为:cos BE B b m u E U t ω=+1.4.2cos CE C cm u E U t ω=-1.4.3当输入信号B BZ b u E U <+时,晶体管截止,集电极电流0C i =;当输入信号B BZ b u E U >+时,发射结导通,由式1.4.1、1.4.2和1.4.3得集电极电流C i 为:maxcos cos 1cos C C t i i ωθθ-=- 1.4.4式中,BZ U 为晶体管开启电压,C g 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c i 为尖顶余弦脉冲,可用傅里叶级数展开为:++++=t I t I t I I t i m C m C m C C c ωωω3cos 2cos cos )(3210 1.4.5其中,0C I 为C i 的直流分量,m C I 1、2C m I 、…分别为c i 的基波分量、二次谐波分量、…。
通信电路实验三
实验三高频谐振功率放大器一.实验目的1.了解高频小信号调谐放大器的工作原理以及其负载阻抗,输入激励电压等对高频谐振功率放大器工作状态的影响;2.掌握高频小信号调谐放大器的设计方法;3.掌握高频小信号调谐放大器的调谐,调整和主要技术指标的测量方法;4.熟悉高频仪器仪表的使用方法。
二.电路的基本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,这是无线电发射机中的重要组成部分。
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。
三、实验内容参照正弦波振荡、变容二极管调频、功放和调频发射模块(断开JA1)组成高频谐振功率放大器1.调节WA1,使QA1的静态工作点为I CQ=7mA(V E=2.2V)。
2.连接JA1,JA2,JA3,从TA101处输入10.7Mhz的载波信号(此信号由正弦波振荡器或高频信号发生器提供),信号大小为:从示波器上看V P-P=800mV,用示波器探头在TA103处观察输出波形,调节CA2、CA4,使输出波形不失真且最大。
3.从TA101处输入10.7Mhz载波信号,信号大小从示波器上看V P-P=0mV开始增加,用示波器探头在TA102上观察电流波形,直至观察到有下凹的电流波形为止(此时如果下凹的电流波形左右不对称,则微调BA101或CA2即可)。
如果再继续增加输入信号的大小,则可以观测到下凹的电流波形的下凹深度增加4. 测量负载特性1) 测试条件:fo=10.7MHz ,U bm =1V 左右。
Vcc=12V 。
2) 改变R L 的阻值,测出相应的I co 和U RL 值填于表中,并计算P L 、 P D 、η。
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,
高频谐振功率放大器仿真实训报告书
高频谐振功率放大器仿真实训报告书(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高频功率放大器仿真实训作业班级姓名教师时间一、实验目的1、Multisim常用菜单的使用;2、熟悉仿真电路的绘制及各种测量仪器设备的连接方法;3、学会利用仿真仪器测量高频功率放大器的电路参数、性能指标;4、熟悉谐振功率放大器的三种工作状态及调整方法。
二、实验内容及步骤1、利用Multisim软件绘制高频谐振功率放大器如附图1所示的实验电路。
附图1 高频谐振功率放大器实验电路2、谐振功率放大器的调谐与负载特性调整(1)调节信号发生器,使输入信号fi =465KHz 、Uim=290mV,用示波器观察集电极和R1上的电压波形,调节负载回路中的可变电容C1,得到波形如下:此时,功率放大器工作在状态。
(2)维持输入信号的频率不变,逐步减小R2,使R1上的电压波形为最大的尖顶余弦脉冲,得到波形如下:此时,功率放大器工作在状态。
3、集电极调制特性输入信号维持不变、V1、R2均维持不变,将VCC由小变大:(1)将VCC设置为9V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:(2)将VCC设置为12V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:(3)将VCC设置为18V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:总结:4、基极调制特性(1)输入信号维持不变、VCC、R2均维持不变,将V1由小变大:1)将V1设置为350mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:2)将V1设置为400mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:3)将V1设置为415mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:总结:(2)V1、VCC、R2均维持不变,将输入信号由小变大:1)将输入信号设置为280mv,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:2)将输入信号设置为290mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:3)将输入信号设置为300mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:总结:。
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。
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。
谐振功率放大器实例实验报告
谐振功率放大器实例实验报告一、实验目的1.了解谐振功率放大器的工作原理;2.掌握谐振功率放大器的基本参数测量方法;3.通过实验验证理论计算结果与实际测量结果的吻合程度。
二、实验原理谐振功率放大器是一种利用谐振电路频率选择特性进行功率放大的放大器。
其工作原理基于放大元件(如晶体管)共振频率与谐振电路的谐振频率相吻合,以获得最大功率转换效率的目标。
三、实验装置1.功率放大器电路;2.频率发生器;3.直流稳压电源;4.示波器;5.电压表;6.电流表。
四、实验步骤1.按照给定的电路图搭建谐振功率放大器电路;2.将频率发生器接入电路,设置合适的频率和幅度;3.使用示波器观察输出波形,调整频率和幅度使得放大器工作在谐振频率点;4.使用电压表和电流表分别测量输入端和负载端的电压、电流,记录数据;5.根据测量数据计算功率放大器的功率增益、效率等参数;6.将测量结果与理论计算结果进行比较和分析;7.结束实验。
五、实验结果与分析根据实验数据和理论计算结果,得到功率放大器的功率增益为XdB,效率为X%。
通过比较发现,实验结果与理论计算结果吻合较好,验证了谐振功率放大器的工作原理和参数测量方法的准确性。
六、实验总结本实验通过搭建谐振功率放大器电路,使用示波器观察输出波形并测量电压、电流等参数,验证了谐振功率放大器的工作原理和性能参数的测量方法。
实验结果表明,谐振功率放大器具有较高的功率增益和效率,并且实验数据与理论计算结果吻合较好。
通过这次实验,我们对谐振功率放大器的原理有了更深入的理解,并掌握了相关的实际操作技巧,为今后的学习和研究打下了基础。
暂无。
以上是关于谐振功率放大器实例实验的报告,通过该实验我们能够更好地了解谐振功率放大器的工作原理和参数测量方法,并通过实验结果验证理论计算的准确性。
这对于我们深入理解功率放大器的工作原理和应用具有重要意义。
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谐振功率放大器实验
一、实验目的
1. 熟悉丙类功率放大器的工作原理 , 掌握丙类功率放大器的计算方法。
2. 熟悉丙类功率放大器的电路调试技术。
3. 熟悉丙类功率放大器的负载特性 .
4. 了解负载电阻、电源电压、输入电压和基极压等对丙类功率放
大器负载特性的认识。
二、实验仪器
1. 数字万用表
2. 双踪示波器
3. 频率特性测试仪 ( 扫频仪 )
4. 高频电路实验装置
5. 高频信号发生器
6. 频率计
7. 高频毫伏表
8. 无感起子
三.预习要求
1. 预习丙类功率放大器的工作原理和功率放大器的计算方法。
2. 分析实验所用电路的工作原理和各部分的作用。
四、实验电路原理与调试技术
1 .实验电路与工作原理
实验电路如图 3.1 所示
图 3.1 功率放大器
图中 , L8 、 C12 、 C13 、 L5 为输出端电源供电支路。
其中 L8 、C12 、 C13 为π型滤波电路,以防止高频信号对直流电源产生影响; L5 为高频扼流线圈,以阻止高频信号通过交流支路。
C8 、L6 、 C9 、 RL 为负载支路,其中 C8 为隔直电容, L6 、 C9 为谐振回路,负载电阻 RL 与电感 L6 串接在一起,整个电路的输出从电阻 RL 端引出,这样可以减小负载电阻对谐振回路的影响。
在三极管 V3 的输出端,电源供电支路和负载支路相并联,构成集电极并馈供电形式。
就理想的电压关系而言,交流电压和直流电压总是串联叠加在一起的,它们满足下面的关系式
υ CE =V CC -V cm cos ω t
在电源供电支路, L5 承担着全部的交流输出电压 V cm cos ωt ;在负载支路,隔直电容 C8 承载着全部的电源电压 V CC ,所以无论从哪个支路来看,电源电压 V CC 和交流输出电压 V cm cos ωt 总是串联的。
图中, C6 、 L4 、 R10 和 C7 为基极偏置电路,它利用发射脉冲电流 i E 的直流成份 I eo 流过 R10 来产生基极反向偏压,L4 为高频扼流圈,反向偏压 V BB 为 I eo 与 R10 的乘积, C7 为高频旁路电容,用来短路高频电流的。
2 .丙类功率放大器的电路调试技术
功率放大器是否工作在设计状态,与电路的设计有关,也与电路参数的调整有关,在图 3.1 中,电路中各参数均已设计好,无需再调整,但是作为一个知识点,我们还是介绍一下丙类功率放大器的调整。
为了使丙类功率放大器有较大的输出功率和效率,通常要使谐振回路处于谐振状态,并使其工作在临界状态,即集电极的负载阻抗为纯电阻性,并且阻值的大小要合适。
但电路在初始状态或在调谐过程中,会出现失谐,此时,集电极负载呈现感性或容性,其阻抗值大大减小,负载上的电压值也大大减小,功率管集电极电压增大,集电极的电流值也大大增加,集电极的耗散功率增加,严重时可能会损坏功率管。
所以,为了功率管的安全使用,通常在电路正常工作之前,要对电路进行调整。
调整时,通常先将电源电压调整规定值的 1/2 ,找到谐振点后,再将电源电压恢复到规定值,这样可以防止在调整过程中损坏功率管。
功率管的损坏是高频功率放大器调试过程中容易发生的现象,必须引起足够的重视,功率管损坏的原因有以下两条 :
(1) 在调试过程中,由于负载失谐,负载的等效阻抗减小,使放大器工作在欠压区,三极管的集电极承受了过大的电压和电流,其耗散功率急增,当超过了三极管的最大耗散功率时,管子就有可能损坏。
(2) 在设计的过程中 , 功率管的设计裕量太小 , 造成过载能力差。
(3) 在电路设计和调整过程中,产生了高频自激振荡。
为了避免产生自激振荡,应尽量采用合理的元件布局,并尽量采用短而粗的引线,以及接地良好等措施。
五、实验内容及步骤
1. 图 3.1 连接电路 ,C 、 D 两点短接,负载接 75 Ω, OUT 输出端接高频毫伏表, IN 端接高频信号发生器,电源电压接 +6V ,用逐点法测量电路的谐振频率 f p (最大不失真输出电压对应的频率 , 本实验电路的谐振频率在 6.5MHZ 附近)。
2. 电源电压恢复为 +12V ,负载接 75 Ω电阻, C 、 D 之间接入直流数字万用表,万用表放在直流电流档,量程选择大于或等于 200m A ,在 IN 输入端接高频信号发生器,输入信号频率为 f p , 输入信号电压为 1.5V( 有效值 , 用高频毫伏表读取 ), 测量电源电流 I O 和输出电压值 V O (用示波器进行测量,读取峰 - 峰值),填入表
3.1.
表 3.1
f p = 实测 (V 或 m A) 计算 (mw
或 %)
V B V E V CE υ o I O P O P DC P C η C
V CC =12V υ i =1.5V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
υ i =1.0V (B 点有效值 )
R L =75 Ω R L =51 Ω
R L =120 Ω
V CC =6V υ i =1.5V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
υ i =1.0V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
其中:υ i : 输入电压 B 点有效值,用高频毫伏表测量 υ o : 输出电压峰 - 峰值,用示波器测量
I O : 电源给出总电流
P O : 电路输出功率 ,P O =
P DC : 电源输出总功率 ,P DC =V CC *I O
P C : 三极管实际损耗功率 , P C = P DC - P O
η C : 放大电路的效率 , η C = (P O / P DC )*100%
3. 负载电阻改为 51 Ω和 120 Ω, 其它情况不变 , 重复步骤 2 的过程 , 记录实验数据。
4. 改变输入信号电压为 1.0V, 重复步骤 2 和步骤 3 的过程 , 记录实验数据 .
5. 改变电源电压为 +6V, 重复步骤 2 、步骤 3 和步骤 4 的过程,记录实验数据。
六、实验报告要求
1. 根据实验结果 , 计算各种情况下的 P O 、 P DC 、 P C 和η C 。
2 .丙类功率放大器调试过程中应注意哪些事项,怎么判断输出回路处于谐振点和匹配点,为什么说输出负载短路时可能损坏晶体管
3. 根据实验数据,分析当负载电阻变化时 , 输出功率和效率的变化情况 .
4. 根据实验数据,分析当输入信号电压、电源电压变化时 , 输出功率和效率的变化情况。