高频电子线路课程设计高频功率放大器设计汇总

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通信与信息工程学院高频电子线路课程设计班级:通信工程姓名:学号:指导教师:设计时间:2016年1月4日-2016年1月8日成绩:评通信与信息工程学院二〇一三年摘要调幅式收音机一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、功能工作稳定、选择性好及失真度小等优点。

所谓外差,是指天线输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程,超外差收音机在检波之前,先进行变频和中频放大,然后检波,音频信号经过低频放大送到扬声器。

由于其中的中频放大器对固定中频信号进行放大,所以该收音机的灵敏度和选择性课大大提高,但同时也会附带中频干扰。

关键词:收音机、组装、调试1.设计任务及目的1.1设计任务完成超外差式收音机的组装与调试1.2目的通过这次实验可以让我们更进一步理解巩固所学的基本理论和基本技能,培养运用仪器仪表检测元器件的能力以及焊接、布局、安装、调试电子线路的能力,培养及锻炼我们测试排查实际电子线路中故障的能力,加强对电子工艺流程的理解熟悉。

2. 超外差式调幅收音机的原理及电路图2.1 超外差式调幅收音机电路原理图如图2-1为超外差式收音机的电原理图:图2-12.2超外差式调幅收音机的工作原理分析超外差式收音机主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低频放大器、功率放大电路和喇叭或耳机组成2.2.1输入调谐电路输入调谐电路由双连可变电容器的CA和T1的初级线圈Lab组成,是一并联谐振电路,Tl是磁性天线线圈,从天线接收进来的高频信号,通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号,电台信号频率是f=l/2πLabCA,当改变CA时,就能收到不同频率的电台信号。

2.2.2变频电路本机振荡和混频合起来称为变频电路。

变频电路是以VT l为中心,它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz的中频信号。

VTl、T2、Cb等元件组成本机振荡电路,它的任务是产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。

【精品课程设计】丙类高频功率放大器课程设计

【精品课程设计】丙类高频功率放大器课程设计

课程设计前言 (2)1丙类功放原理 (3)1.1 丙类谐振功率放大器的功率与效率 (3)1.1.1 功率关系 (3)1.1.2 放大器的集电极效率 (3)1.1.3 谐振功率放大器临界状态的计算 (4)1.2 功率放大器的负载特性 (4)1.2.1 uc、ic 随负载变化的波形 (4)1.2.2 功率及效率随负载(工作状态)变化的波形 (5)1.3丙类谐振功率放大器的偏置电路及耦合电路 (6)1.3.1直流馈电电路 (6)1.3.2 输出回路和级间耦合回路 (7)1.3.3 输出耦合回路 (8)2 设计电路 (9)2.1开发与设计的总体思想 (9)2.2 丙类功放原理图 (9)2.3设计过程 (9)3 电路的仿真与分析 (10)3.1仿真软件的介绍 (10)3.2放大电路的仿真与分析 (12)3.2.1试验电路参数 (12)3.2.2计算谐振回路与耦合回路的参数 (12)3.2.3主要技术指标的测试 (14)4 总结 (15)参考文献 (16)课程设计前言高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在接受设备中,从天线上感应的信号是非常微弱的,高频小信号谐振放大器来完成;在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率,这就要用高频谐振功率放大器将信号放大到所需的发射功率。

高频功率放大器的主要功用是发射高频信号,并且以高效输出大功率为目的。

发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经多级高频功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。

已知能量(功率)是不能放大的,高频信号的功率放大,其实质是在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率,因此除要求高频功率放大器产生符合要求的的高频功率外,还应要求具有尽可能高的转换效率。

低频功率放大器可以工作在A(甲)类状态,也可以工作在B(乙)类状态,或AB(甲乙)类状态。

B类状态要比A类状态效率高(A类最大效率50%;B类最大效率为78.5%)。

通信电子线路课程设计高频功率放大器

通信电子线路课程设计高频功率放大器

摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。

在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。

由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。

本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成,第一级为甲类功率放大器,第二级为丙类谐振功率放大器。

分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,从而设计出完整高频功率放大器电路,再利用电子设计软件multisim对电路仿真。

通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。

报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出了实际搭建电路测试的数据及分析,最后总结实验并给出了PCB 绘图。

关键词:高频功率放大器;甲类功放;丙类功放;选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (3)1.1 设计任务及要求 (3)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (3)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (6)2.1设计课题的参数选择 (6)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (9)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (11)3 电路的仿真与实物调试 (12)3.1 电路的仿真 (12)3.2实物电路调试结果 (13)3.3电路的仿真分析 (14)3.4实物电路调试分析 (14)3.5误差分析 (15)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 实物图 (19)附录B 元器件清单 (20)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥ 2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数: W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。

高频电子线路课程实验四高频功率放大器解析

高频电子线路课程实验四高频功率放大器解析

太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控13-2学号姓名指导教师温涛实验四高频功率放大器一实验目的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oP、直流功率DP、集电极效率C4. 掌握用频谱仪观测信号频谱、频率及调制度的方法。

二实验原理高频功率放大器是一种能量转换器件,它是将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。

高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件,它也是一种以谐振电路作负载的放大器。

它和小信号调谐放大器的主要区别在于:小信号调谐放大器的输入信号很小,在微伏到毫伏数量级,晶体管工作于线性区域。

小信号放大器一般工作在甲类状态,效率较低。

而功率放大器的输入信号要大得多,为几百毫伏到几伏,晶体管工作延伸到非线性区域——截止和饱和区,这种放大器的输出功率大,效率高,一般工作在丙类状态。

一.高频功率放大器的原理电路高频功放的电原理图如图7-1 所示(共发射极放大器)它主要是由晶体管、LC 谐振回路、直流电源Ec 和Eb 等组成,Ub 为前级供给的高频输出电压,也称激励电压。

二.高频功率放大器的特点1.高频功率放大器通常工作在丙类(C 类)状态。

甲类(A =180 度,效率约50%;乙类(B =90 度,效率可达78%;甲乙类(AB 类)90<<180 度,效率约50%< <78%;丙类(C <90 度工作到小于90 度,丙类效率将继续提高。

2.高频功率放大器通常采用谐振回路作集电极负载。

由于工作在丙类时集电极电流i c 是余弦脉冲,因此集电极电流负载不能采用纯电阻,而必须接一个LC 振荡回路,从而在集电极得到一个完整的余弦(或正弦)电压波。

我们知道,对周期性的余弦脉冲i c ,可用傅立叶级数展开:式中,Ic1m、Ic 2m、Ic3m 为基波和各次谐波的振幅。

高频电子线路课程设计-高频放大器

高频电子线路课程设计-高频放大器

高频电子线路课程设计题目:高频放大器班级:2008级通信工程姓名:学号:成绩:一、设计任务要求设计一个调频电路中载波输入中的高频放大器(调谐放大器),由LC 单回路构成集电极的负载,调谐于放大器的中心频率。

调谐放大器的种类很多,按调谐回路分为单调谐、双调谐和参差调谐等放大器;而按电路联接方式又可分为共射、共基、共集三种放大器。

一般说,采用双调谐回路的放大器,其频率响应在通频带内可以做得较为平坦,在频带边缘上有更陡峭的截止。

超外差接收机中的中频放大器常采用双回路的调谐放大器。

双调谐回路谐振放大器主要技术指标:静态工作点、电压增益、通频带、矩形系数,将其与单调谐回路谐振放大器进行比较,得到对同一输入信号而言,双调谐回路谐振放大器比单调谐回路谐振放大器的电压增益有所增大、通频带显著加宽、矩形系数明显改善,高频小信号放大器主要应用于接收机的高频放大器和中频放大器中,目的是对高频小信号进行线性放大。

二、高频放大器方案分析由于单调谐放大器的频带较窄,选择性较差。

优点是线路简单,调整方便。

通常当放大器的相对带宽B/ f 较小时(B/ f < 5 %) ,可以采用这种线路。

双调谐放大器具有较好的选择性和较宽的通频带。

它由两级调谐回路组成,分别称为初、次级回路,通过电容或电感耦合。

其电路比较复杂,调整比较困难。

单调谐放大器实验框图如下:图中,直流偏置电路中包括基极分压式偏置电阻、发射机负反馈偏置电阻和旁路电容。

高频交流放大电路包括输入回路、晶体管、输出回路(LC并联谐振回路,输出变压器和负载)。

二、电路工作原理及设计说明1、实验电路图VC C双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,因而它被广泛地用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。

但双调谐回路放大器的调整较为困难。

双调谐回路放大器如图所示,图中由C3、C4、C5、C9、C10、L1、L2组成的双调谐回路。

2、三极管输入输出特性 (1)、Uce>0时的输入特性当Uce>0时,这时电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电极、Uce>Ube ,三极管处于放大状态。

高频电子线路课程设计:高频谐振功率放大器

高频电子线路课程设计:高频谐振功率放大器

课程名称:高频电子线路设计课题:高频谐振功率放大器系别:机电工程学院专业班级:电子信息工程学生姓名:指导教师:设计时间:2009/12/7 —2009/12/12高频谐振功率放大器设计者:指导教师:摘要:本电路主要由谐振回路、耦合回路、基极偏置电路三部分组成。

本电路主要应用于发射机的末级功率放大,突出特点为有较高的输出功率和效率。

关键词:高频;甲类功放;丙类功放;谐振引言: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单元电路。

根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管电流导通角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。

电流导通角越小,放大器的效率越高。

丙类放大器的导通角θ<90%,效率η可达到80%,高频功率放大器一般选择在丙类工作状态。

本设计采用甲类功放输出的最大不失真信号作为激励源,丙类功放作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。

1设计任务与要求设计一个高频谐振功率放大器。

=3W ,工作中心频率f0≈6.5MHz ,效率η>50 % ,负技术要求:输出功率P载RL=50Ω,电源电压VCC=9V,2△f0.7=3.25MHz2方案设计与论证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的范围可以分为甲类、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°,效率最高也只能达到50%,而丙类功放的θ<90%,效率η可达到80%。

甲类放大器电流的流通角为180°,适用于小信号低功率放大。

乙类放大器导通角等于180°;丙类放大器导通角则小于180°。

乙类和丙类都适用于大功率工作。

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。

高频功率放大器大多工作于丙类。

但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。

高频功率放大器课程设计

高频功率放大器课程设计

《高频电子线路》课程设计说明书高频功率放大器的设计院、部:电气与信息工程学院学生姓名:袁申根、杨威、张巨怡指导教师:***专业:电子信息工程班级:电子1102班学号:13、33、14完成时间:2013年11月摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。

在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。

由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。

本次课设报告先是对高频功率放大器有关理论知识作介绍,在性能指标分析基础上进行单元电路设计最后设计出整体电路图,在软件中仿真验证是否达到技术要求,对仿真结果进行分析,最后总结课设体会。

关键词:三极管;LC谐振;谐振频率;谐振电压放大倍数。

ABSTRACTHigh frequency power amplifier is an important part of transmission equipment ,communication circuit, in order to compensate for signal attenuationin the wireless transmission process requires a higher transmitter power output,the communication distance farther, the greater the output power required. In the high-frequency range, in order to obtain enough high-frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. As the working frequency of high frequency power amplifier high, relatively narrow band, it is generally used as a frequency selective network load circuit.The first class report introduced the theory related to the knowledge of high frequency power amplifier, the performance analysis is based on the final design of a unit circuit design the whole circuit, in the software simulation meets the technical requirements, the simulation result is analyzed, finally summarize the experience lesson.Keywords triode:LC resonance; Resonant frequency; Resonance voltage amplification factor目录第1章设计报告1.1 课程设计内容及要求 (1)1.2 课程设计基本原理 (1)1.2.1 基本原理 (1)1.2.2 丙类功率放大器的特点 (2)1.2.3 功率放大器的负载特性 (2)1.2.4 丙类高功放原理图 (3)第2章设计方案2.1 总体电路图设计 (6)第3章电路仿真3.1 Multisum软件简介 (7)3.2 Multisum仿真电路 (8)第4章实物制作及其调试4.1 实物制作 (9)结束语 (10)参考文献 (11)附录二:PCB电路图 (12)附录三:实物图 (12)第1章 设计报告1.1 课程设计内容及要求内容:设计高频功率放大器。

高频功率放大器课程设计报告书

高频功率放大器课程设计报告书

目录1 .概述及基本原理 (1)2.方案及各部分设计原理分析 (2)2.1整体介绍 (2)2.2原理分析 (2)2.3具体分析 (3)3.1功率放大器输出功率的计算分析 (4)3.2谐振回路的计算分析 (4)3.3放大管栅极和板极的电流电压关系 (5)3.4高频功率放大器的能量关系 (8)3.5发射管的工作状态 (9)4.仿真结果及分析总结 (10)5.心得体会 (13)6.参考文献 (14)1 .概述及基本原理高频功率放大器是对载波信号或高频信号进行功率放大的电路。

利用选频网络作为负载回路的功率放大器成为谐振功率放大器。

随着现代通信技术的日益发展高频放大应用的领域也越来越广。

在某些场合高频放大技术的高低成为制约本领域技术发展的关键所在。

比如射频手机和高频信号收发机等,都需要用到高频功率放大器,并且作为一项非常重要的技术攻关项目。

特别是移动电话机中高频功率放大器品质的高低直接影响其产品的技术指标。

所以本次课程设计我选择高频功谐振率放大器。

如图1-1所示为高频功放基本原理图,图中,高频扼流圈提供直流通路,C1为隔直流电容,谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。

其中天线等效阻抗,作为输出负载。

与非谐振功放比较,它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率,但有一些区别。

图1-1高频功放基本原理图谐振式高频功率放大器的特点是:①为了提高效率,放大器常工作于丙类状态,晶体管发射结为反向偏置,由E b(V BB)来保证,流过晶体管的电流为余弦脉冲波形;②负载为谐振回路,除了确保从电流脉冲波中取出基波分量,获得正弦电压波形外,还能实现放大器的阻抗匹配。

2.方案及各部分设计原理分析2.1整体介绍基本部分组成,即电子管、谐振回路和电源。

电子管在放大器中起着把直流能量转换为交流能量的作用;谐振回路是电子管的负载;电源供给电子管各电极电压,它们共同保证电子管的正常工作。

放大器有两个主要电路:板极电路和栅极电路。

板极电路包括并联振荡回路和直流板极电压Ea 的馈电电路。

(完整版)高频电子线路教案第三章高频功率放大器

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5。 三种工作状态比较
(1)欠压状态:Po、C均低,Pc较大,ic为尖顶余弦脉冲.
(2)临界状态:Po最大,C较高,ic为尖顶余弦脉冲-—最佳状态。
条件:EC-Ucm=UCESIcmax=gcrUCES
(3)过压状态:弱过压时C最高,但Po逐步减小,ic为有凹陷的余弦脉冲。Ucm随Re变化不大,即Ucm较为稳定。
图3—4 各级电压和电流波形
丙类(C类)高频功率放大器的折线分析法
由于丙类高频功率放大器工作在大信号非线性状态,所以,晶体管的小信号等效电路的分析方法是不适用的.虽然采用静态特性曲线经过理想化成为折线来进行近似分析会存在一定的误差,但是,用它对高频功率放大器进行定性分析是一种较为简便的方法.
一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
其中 IC0=0()iCmaxIC1m=1()iCmaxIC2m=2()iCmax……ICnm=n()iCmax
二、输出功率PoPo=UcmIc1m/ 2 =I2c1mRP/ 2
三、两个利用系数
⒈集电极电压利用系数= Ucm/UCC= RPIc1m/UCC
⒉电流利用系数g1()= a1()/ a0()
(3-8)
式中, .
在放大区,根据理想化原理,集电极电流与集电极电压无关。那么,各条特性曲线均为平行于uCE轴的水平线.又因=△iC/△iB为常数,故各平行线对等差的△iB来说,间隔应该是均匀相等的。
一、集电极余弦电流脉冲的分解
(一)余弦电流脉冲的表示式
余弦电流脉冲是由脉冲高度ICM和通角C来决定的。只要知道这两个值,脉冲形状便可完全确定。
第三章 高频功率放大器
概述
一、高频功率放大器的应用和任务
二、高频功率放大器的特点
1.高频功率放大器与低频功率放大器的异同点

高频功率放大器课程设计报告-

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《高频功率放大器》课程设计报告专业:通信工程年级:10级学号:名:指导教师:日期:2012年12月24日功率放大器一、设计目的1、了解功率放大器的状态、功能及特点2、学习如何设计高频功率放大器3、进一步掌握波形参数的测试方法二基本要求(1)衰减器指标:衰减量40±2dB,特性阻抗50Ω,频带与放大器相适应。

(2)放大器指标:a)谐振频率:f0=15MHz;允许偏差±100kHz;b)增益:不小于60dB;c)−3dB带宽:2Δf0.7=300kHz;带内波动不大于2dB;d)输入电阻:R in=50Ω;e)失真:负载电阻为200Ω,输出电压1V时,波形无明显失真。

(3)放大器使用3.6V稳压电源供电(电源自备)。

最大不允许超360mW,尽可能减小功耗。

三、设计原理为了弥补在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。

为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。

高频功率放大器的工作频率高,但相对带宽窄,因此高频功率放大器常采用选频网络作为负载回路。

由于这一特点,高频功率放大器工作于丙类状态。

丙类功放一般工作在发射机的末级,以获得较大的输出功率。

丙类谐振放大器的原理图如图1-1所示。

图1-1 谐振放大器的基本工作电路四单元电路的分析1、系统组成系统包括3.6V电源、衰减器、多级运放放大模块。

将220V的电压经过自制的电源降成3.6V为系统供电,信号经衰减器衰减掉40dB,以使频带与放大器想适应;再经过高感选频网络得到谐振频率为15MHZ,增益不小于60dB,并保证在-3dB带宽时,2∫0.7=300KHZ的信号;再经过运放得到最终满足要求的信号。

2 衰减器设计电阻网络构成固定衰减器。

优点:电路简单,线性度好,高精密电阻器材易于购买,价格便宜衰减倍数没有太多限制。

基于此可构建Tee型、Pi型或桥接Tee型结构的衰减网络。

由于在题目要求中的特性阻抗为固定的50Ω,而且在后级的放大器中使用匹配的50Ω输入阻抗的放大器,阻抗固定则可以使用无源的π型对称网络电阻衰减网络进行衰减40dB,该网络衰减器具有输入输出特性阻抗一致,且不随衰减等级而变化的特点。

高频功率放大器课设

高频功率放大器课设

高频功率放大器1、课程设计的目的通过课程设计能帮助学生综合运用所学的理论知识,将一些单元电路有机地组合起来,构建简单的应用电路或系统,巩固和加强已学《高频电子技术》理论知识,提高学生正确选用电子器件,进行工程估算及装配、调试等方面的实践能力。

通过对电路的分析、工程估算、安装调试、测量其性能指标及排除故障等环节的学习,培养学生理论联系实际、分析和解决技术问题的能力,使学生了解一个小型产品设计的程序和基本方法,为以后从事专业技术工作打下必要的基础。

2、设计方案论证2.1设计内容及要求前置放大器的输出功率很小,推动不了扬声器。

因此对前置放大器的输出信号进行功率放大,以得到足够的不失真输出功率。

为了保证额定的输出功率,电路中晶体管的电压和电流都需要足够大的摆动幅度。

因此电源电压和负载阻抗要选择合适,如果太大,则电流摆动幅度太小,输出功率受影响;反之,负载电路功率太小,则限制了电压摆动幅度,输出功率也不会太大。

因为功率放大器的输出功率大,因此相应的直流电源功率损耗也很大,这就存在一个效率问题。

功率放大器的效率是指输出信号与直流信号的功率之比。

效率低不仅使直流电源的无用功率增大,更严重的是功率放大管易损坏。

这是由于部分无用的功率消耗在晶体管上,使晶体管发热烧毁。

由以上经验可得,本次实验可以采用甲类功放和丙类谐振功放。

两级功放均工作在临界状态,饱和压降分别为0.6V和1.5V。

在信号源与第一级放大器之间,在第一级放大器和第二级放大器之间分别加入变压器作为匹配网络。

2.2设计的系统方案由以上分析可以得出系统方框图如图1所示图1系统方框图2.3高频功率放大器工作原理及其电路组成高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻新到的通信。

高频功率放大器是一种能量转换器件,它能将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。

(完整)W高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计

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课程设计题目高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师2010 年1月月26日日课程设计任务书学生姓名:专业班级:通信0704指导教师:工作单位:信息工程学院题目:高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计初始条件:1、可选元件:晶体管、高频磁环、电阻、电容、开关等2、仿真软件:EWB要求完成的主要任务:电路的主要技术指标:输出功率Po≥125mW,工作中心频率fo=6MHz, >65%,已知:电源供电为12V,负载电阻,RL=51Ω,晶体管用3DA1,其主要参数:Pcm=1W,Icm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe≥10,功率增益Ap≥13dB(20倍)。

时间安排:1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2、课程设计时间为1周。

(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。

指导教师签名: 2010年 1月日系主任(或责任教师)签名: 2010 年 1月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 高频功率放大器概述 (1)1.1 基本原理框图 (2)1.2 放大器工作状态特点 (3)2 设计原理 (4)2.1 整体介绍 (4)2.2 谐振放大器基本原理 (4)2.3 电路动态特性 (6)3 单元电路设计与参数计算 (8)3.1 设计要求及思路 (8)3.2 丙类功率放大器的设计及参数计算 (9)3.2.1确定放大器的工作状态 (9)3.2.2 基极偏置电路计算 (10)3.2.3 谐振回路与耦合线圈的参数计算 (10)3.2.4 电源去耦滤波元件选择 (11)3.3 甲类功率放大器的设计 (11)3.3.1 电路性能参数计算 (11)3.3.2 静态工作点计算 (12)4 高频功率放大器总电路图 (12)5 仿真结果及分析 (13)5.1 甲类放大器、丙类功率放大器静态直流工作点的测量与比较 (14)5.2末级谐振功率放大器(丙类)仿真 (14)5.3 仿真遇到的问题 (15)6 总结与体会 (16)参考文献 (17)附录 (19)元件清单 (19)本科生课程设计成绩评定表 (20)摘要高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件,广泛应用在发射机、高频加热装置和微波功率源等待脑子设备中。

高频谐振功率放大器设计 武汉理工大学

高频谐振功率放大器设计 武汉理工大学

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目五:高频谐振功率放大器设计初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计2、电源电压V cc=+12V,采用NXO-100环形铁氧体磁芯,3、工作频率f0=6MHz4、负载电阻R L= 75Ω时,输出功率P0≥100Mw,效率η>60%5、完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。

时间安排:二十周一周,其中3天硬件设计,4天软、硬件调试及答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1高频功率放大器的介绍 (1)1.1高频功率放大器的主要特点 (1)1.2高频功率放大器的工作状态 (1)1.3高频功率放大器的基本电路结构 (2)1.4 高频功率放大器的主要外部特性 (2)1.5 高频谐振功放电路工作原理 (4)2高频功率放大器电路及分析 (6)2.1丙类功率放大器的理论分析 (6)2.1.1确定放大器的工作状态 (7)2.1.2 基极偏置电路计算 (7)2.1.3 谐振回路与耦合线圈的参数计算 (7)2.1.4 电源去耦滤波元件选择 (8)2.2甲类功率放大器的理论分析 (8)3高频功率放大器的仿真调试 (10)3.1原理图 (10)3.2丙类功放原理图 (10)3.3 仿真结果与说明 (11)4实物的制作与调试 (12)4.1高频功率放大器装配图 (12)4.2高频功率放大器背面图 (12)4.3调试结果与分析 (13)5心得体会 (14)参考文献 (15)附录1 (16)1 高频功率放大器的介绍在无线电广播和通信发射机中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗,要求发射机具有较大的功率输出,而且通信距离越远,要求输出功率越大。

高频功率放大器 课程设计报告

高频功率放大器 课程设计报告

高频电子线路课程设计报告设计题目:高频功率放大器设计专业班级电信09-3学号 310908030305学生姓名董一含指导教师高娜教师评分2012年6月13日摘要高频功率放大器是通信系统中发送装置的主要组件,用于发射机地末端。

本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成,第一级为甲类功率放大器,第二级为丙类谐振功率放大器。

分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,从而设计出完整高频功率放大器电路,再利用电子设计软件multisim对电路仿真。

关键词:甲类功率放大器、丙类功率放大器、multisim仿真。

目录1设计要求 (1)1.1已知条件 (1)1.2主要技术参数 (1)1.3具体要求 (1)2原理分析 (2)3电路设计 (3)3.1电路概要设计 (3)3.2丙类功率放大器设计 (3)3.2.1放大器的工作状态 (3)3.2.2谐振回路及耦合回路的参数 (4)3.2.3基极偏置电路参数计算 (5)3.3甲类功率放大器设计 (5)3.3.1电流性能参数 (5)3.3.2静态工作点 (6)4高频功率放大器完整电路图 (7)5电路仿真 (8)6设计心得 (10)参考文献 (11)1设计要求1.1 已知条件+VCC=+12V,晶体管3DG130的主要参数为PCM=700mW,ICM=300mA,VCES≤0.6V,hfe≥30,fT≥150MHz,放大器功率增益AP≥6dB。

晶体管3DA1的主要参数为PCM=1W,ICM=750mA, VCES≥1.5V,hfe≥10,fT=70MHz,AP≥13dB。

1.2 主要技术参数输出功率P0≥500mW,工作中心频率f0≈5MHz,效率η>50%,负载RL=50Ω。

1.3 具体要求分析高频功率放大器原理,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,利用电子设计工具软件multisim对电路进行仿真测试,分析电路的特性。

(完整版)高频电子线路教案第三章高频功率放大器

(完整版)高频电子线路教案第三章高频功率放大器

三极管四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分甲类:一个周期内均导通晶体管在输入信号的整个周期都导通静态I C较大,波形好, 管耗大效率低。

乙类:导通角等于180°晶体管只在输入信号的半个周期内导通,静态I C=0,波形严重失真, 管耗小效率高。

甲乙类:导通角大于180°晶体管导通的时间大于半个周期,静态I C 0,一般功放常采用。

丙类:导通角小于180°图3-4 各级电压和电流波形丙类(C类)高频功率放大器的折线分析法图3-5 3DA21静态特性曲线及其理想化cos cnm I +()cd t θωcos θ出电路 。

宽频带功率放大器没有选频作用。

因此谐波的抑制成了一个重要的问题。

为此,放大管的工作状态就只能选在非线性畸变比较小的甲类或甲乙类状态,效率较低,也就是说宽频带放大器是以牺牲效率作为代价来换取宽频带输出的 。

传输线变压器是将两根等长的导线紧靠在一起,并绕在高导磁率低损耗的磁芯上构成的。

最高工作频率可扩展到几百兆赫甚至上千兆赫。

传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同的,传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压,而是传输线的终端电压。

两根导线紧靠在一起,所以导线任意长度处的线间电容很大,且在整个线上均匀分布。

其次,两根等长导线同时绕在高μ磁芯上,所以导线上均匀分布的电感量也很大,这种电路通常又叫分布参数电路。

在传输线变压器中,线间的分布电容不影响高频能量的传输,电磁波以电磁能交换的形式在导线间介质中传播的。

u su su sR LR LR LR s R sR s (a) 结构示意图(c) 普通变压器的原理电路(b) 原理电路图u 1u 2u 1u 2u 1u 2。

(完整版)高频功率放大器毕业课程设计

(完整版)高频功率放大器毕业课程设计

高频电子线路课程设计高频功率放大器姓名:专业班级:学号:学院:指导教师:2010年6月2日摘要在通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。

为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。

高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分,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。

目录摘要 (1)一选题意义 (3)二总体方案 (4)2.1方案论证 (4)2.2甲类谐振放大器 (4)2.3丙类高功放 (5)2.4总体电路设计 (6)三各部分设计及原理分析 (6)3.1电路工作原理 (6)3.2高功放性能分析 (9)3.2.1 谐振功率放大器的动态特性 (9)3.2.2 功率放大器的负载特性 (9)3.2.3 放大器工作状态的调整 (10)四参数选择 (12)4.1设计任务要求 (12)4.2参数计算 (12)4.2.1 甲类谐振放大器参数计算 (12)4.2.2丙类功放的参数计算 (14)五电路仿真与结果分析 (16)5.1输入信号波形 (16)5.2一级甲类放大波形 (16)5.3两级甲类放大波形 (17)5.4最终输出波形 (17)六结果分析 (18)七元件清单 (19)八心得体会 (20)九参考文献 (21)一选题意义现代通信的发展趋势之一是在宽波段工作范围内能采取自动调谐技术,以便于迅速转换工作频率。

由于在发射机里的振荡器所产生的高频振荡频率很小,因此在它后面要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器,获得足够的高频功率后,才能馈送到天线上辐射出去。

高频电子课程设计

高频电子课程设计

南通职业大学电子信息工程学院高频电子线路课程设计报告班级:电子094学号:090202408姓名:陈永平指导老师:赵青一、高频小信号谐振放大器的仿真与性能分析步骤一绘出电路图(1)建立一个项目CH2,然后绘制如下电路图(2)对信号源U1进行设置。

AC:交流值=30mVUOFF:直流基准电压=0VUAMPL:幅度电压=30mVFREO:信号频率=10HzTD:出现第一个波形的延迟时间=0msDF:阻尼系数=0PHAS::相位=0(3)设置图中其它元器件的参数和编号步骤二瞬态分析(1)在PSpice电路分析功能项中,选AC Analysis(瞬态分析)(2)设置绘图时间的增量为100ns设置瞬态分析终止时间为6us设置瞬态分析起始时间为4us步骤三交流分析(1)在PSpice电路分析功能项中,选AC Sweep(交流分析)(2)在交流扫描类型中有:Linear(线性扫描)、Octave(倍频扫描)、Decade(十倍频程扫描)三种类型。

先选用倍频程扫描或十倍频程扫描类型。

(3)在扫描参数中,设置仿真起始频率为1Hz,设仿真终点频率为100MHz,设每十倍频扫描记录点1000点。

步骤四存档步骤五启动PSpice进行仿真观察Transient输出波形(1)在Probe窗口中选择Trace\Add,打开Add对话框。

在Trace Expression处用鼠标选择或直接输入字符串“U(L1:1,L1:2)”。

再单击“OK”,退出窗口。

此时会显示如下的高频小信号谐振放大器输出端的波形。

(2)在Probe窗口中选择Trace\Add,打开Add对话框。

在Trace Expressi处用鼠标选择或直接输入字符串“U1(U1:+))”。

再单击“OK”,退出窗口。

此时会显示如下的高频小信号谐振放大器输入端的波形。

步骤六启动PSpice进行仿真并观察AC Sweep(输出波形)在Probe窗口中选择Trace\Add,打开Add对话框。

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目录摘要 (I)Abstract (II)1 高频功率放大器的基本原理 (1)1.1 宽带功放 (2)1.1.1 静态工作点 (3)1.1.2 甲类功放的负载特性 (3)1.1.3 宽带功放的功率增益 (4)1.2 丙类功率放大器 (5)1.2.1丙类功放基本关系 (5)1.2.2 负载特性 (9)2 参数设计 (11)2.1 宽带功放参数计算 (11)2.1.1 电路参数计算 (11)2.1.2 静态工作点计算 (12)2.2 丙类功放参数计算 (12)2.2.1 放大器的工作状态计算 (12)2.2.2计算谐振回路及耦合回路的参数 (13)2.2.3 基极偏置电路参数计算 (14)3 总体电路设计 (15)4 电路仿真 (16)4.1 宽带功率放大器电路仿真 (16)4.2 丙类功放电路仿真 (18)5 心得体会 (19)6元件清单 (20)7参考文献 (21)摘要高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大。

以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。

高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。

放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。

甲类放大器电流的流通角为360°,适用于小信号低功率放大。

乙类放大器电流的流通角约等于 180°;丙类放大器电流的流通角则小于180°。

乙类和丙类都适用于大功率工作。

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。

高频功率放大器大多工作于丙类。

但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。

由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。

高频功率放大器在很多领域和方面都有应用,并且涉及到很多方面的知识点,则在此次设计中我们可以掌握高频宽带功放与高频谐振功放的设计方法,电路调谐及测试技术;负载的变化及激励电压,基极偏置电压,集电极电压的变化对放大器工作状态的影响;了解寄生振荡引起的波形失真及消除寄生振荡的方法;并且可以了解并掌握仿真软件的应用。

IAbstractThe high frequency power amplifier uses in transmitter's last stage, the function is carries on the high frequency modulated wave signal the power amplification. Satisfies the sending power the request, then radiates after the antenna it the space, guaranteed that the receiver may receive satisfaction in certain region the signal level, and does not disturb adjacent channel's correspondence. The high frequency power amplifier is in the communications system the transmitter installation important module. The amplifier may defer to the electric current breakover angle the difference, divides into the armor, the second grade, the third three kind of active status it. The Class A amplifier electric current's angle of flow for 360°, is suitable for the small signal low power enlargement. The class B amplifier electric current's angle of flow approximately is equal to 180°; The third kind of amplifier electric current's angle of flow is smaller than 180°. The class B and the third kind are suitable for the high efficiency work. The third kind of active status's output and the efficiency are in three kind of active statuses the highest. The high frequency power amplifier mostly works Yu Binglei. But the third kind of amplifier's current waveform distorts is too big, thus cannot use in the low frequency power amplification, can only use in using the tuning circuit to take the load the resonance power amplification. Because the tuning circuit has the filter capacity, the loop current and the voltage extremely nearly in the sinusoidal waveform, the distortion were still very small. The high frequency power amplifier has the application in many domains and the aspect, and involves to many aspect knowledge spots, we may grasp the high frequency wide band power amplifier and the high frequency resonant power amplifier design method in this design, the electric circuit harmonious and the test technology; Load change and excitation voltage, base electrode bias voltage, collector voltage change to amplifier active status influence; The understanding parasiteic oscillation causes the wave distortion and eliminates the parasiteic oscillation the method; And may understand and grasp simulation software's application.II1 高频功率放大器的基本原理高频功率放大器的主要功用是放大高频信号,并且以高效输出为目的,它主要应用于各种无线电发射机中。

发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经过多级高频功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。

则此次可用两级功率放大器组成高频功率放大器,如下图1-1图1-1 高频功率放大器原理方框图利用宽带功放不需要调谐回路,可在很宽的频率范围内获得线性放大。

但是效率较低,一般只有20%左右。

它通常作为发射机的中间级,以提供较大的激励功率。

利用选频网络作为负载回路的功放称为谐振功放。

根据放大器电流导通角Q越小,放大器的效率越高。

如丙类放大器Q<90°,但是效率可达到80%。

丙类功放通常作为发射机的末级,以获得较大的输出功率和较高的效率。

11.1 宽带功放图 1-2 宽带功放电路图231.1.1 静态工作点如图1-2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 ≈+=(公式1-1)式中,RF1一般为几欧至几十欧。

BQ CQ I I β=(公式1-2)V U U EQ BQ 7.0+= (公式1-3)1.1.2 甲类功放的负载特性如图1-2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(公式1-4) 式中,PH ′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。

图1-3 甲类功放的负载特性4图1-3为甲类功放的负载特性。

为获得最大不失真输出功率,静态工作点Q 应选在交流负载线AB 的中点,此时集电极的负载电阻RH 称为最佳负载电阻。

集电极的输出功率PC 的表达式为:HCmCm Cm C R u I u P 22121== (公式1-5)式中,u cm 为集电极输出的交流电压振幅,I cm 为交流电流的振幅,它们的表达式分别CES E CQ CC cm U R I U U --=1 (公式1-6)式中,u CES 称为饱和压降,约1VCQ cm I I ≈ (公式1-7)如果变压器的初级线圈匝数为N1,次级线圈匝数为N2,则'21HHB R R N N η= (公式1-8) 式中,RH ′为变压器次级接入的负载电阻,即下级丙类功放的输入阻抗。

1.1.3 宽带功放的功率增益与电压放大器不同的是功率放大器应有一定的功率增益,对于图1-1所示电路,甲类功率放大器不仅要为下一级功放提供一定的激励功率,而且还要将前级输入的信号,进行功率放大,功率增益A p 的表达式为i o P P P A = (公式1-9)其中,P i 为放大器的输入功率,它与放大器的输入电压u im 及输入电阻R i 的关系为 ii im P R u 2= (公式1-10) 式中,Ri 又可以表示为()11F fe ie i R h h R ++≈ (公式1-11) 式中,h ie 为共发接法晶体管的输入电阻,高频工作时,可认为它近似等于晶体管的基极体电阻r bb ¹ 。

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