高频功放仿真实验
高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真分析
1课程名称: 高频电路原理实验名称:高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真一、实验目的:1.进一步掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试方法。
4.熟练掌握multisim 软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用二、实验原理(一)单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1(a )所示。
该电路由晶体管Q 1、选频回路T 1二部分组成。
它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S =12MHz 。
基极偏置电阻W 3、R 22、R 4和射极电阻R 5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W 3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW 及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。
放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1-1(a )所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LC f π210式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量;∑C 为调谐回路的总电容,∑C 的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
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 。
220ghz高频功率放大器仿真
220ghz高频功率放大器仿真高频功率放大器在无线通信、雷达、遥感等领域具有重要应用价值。
随着科技的不断发展,对高频、高功率、高效率的放大器需求不断增加。
220GHz 高频功率放大器因其独特的性能优势,成为研究人员关注的焦点。
然而,高频放大器的设计和优化具有一定的难度,仿真软件在此过程中起到了至关重要的作用。
市面上有很多仿真软件可以应用于220GHz高频功率放大器的设计,如CST、HFSS等。
这些软件可以模拟电路的电磁场分布,预测放大器的性能指标,为实际制作提供参考。
在此,以CST为例,详细介绍仿真过程。
首先,建立放大器的几何模型。
根据设计要求,确定放大器的结构参数,如长度、宽度、厚度等。
然后,在软件中绘制出这些参数,并设置相应的材料属性。
接下来,设置边界条件,如输入/输出端口的阻抗、反射系数等。
在完成模型建立后,进行电磁场仿真。
软件会根据设定的参数和边界条件,计算放大器内部的电磁场分布。
在仿真过程中,需要关注的关键参数有:输入/输出功率、增益、效率、谐波抑制等。
这些参数将直接影响放大器的性能。
在得到仿真结果后,需要对结果进行分析。
通过对比仿真数据与理论值,可以发现设计中的不足之处,如阻抗匹配不良、增益不足等。
针对这些问题,可以对放大器结构进行优化,如调整长度、宽度等。
重复进行仿真和分析,直至得到满足性能要求的放大器。
高频功率放大器仿真在设计过程中具有显著的优势,如缩短研发周期、降低成本、提高设计质量等。
然而,仿真结果受到模型精度、软件算法等因素的限制,可能与实际制作结果存在一定差距。
因此,在实际制作过程中,还需结合测试数据进行进一步优化。
总之,220GHz高频功率放大器仿真在设计过程中具有重要意义。
通过合理设置参数、优化结构,可以有效提高放大器的性能。
在实际制作中,需不断调整和优化,以实现最佳性能。
高频仿真实验报告
实验报告实验课程:通信电子线路实验(软件部分)学生姓名:周倩文学号:6301712010专业班级:通信121班指导教师:雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名:周倩文学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 2014-10-24 实验成绩:、实验三非线性丙类功放仿真设计(软件)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改变时的动态特性。
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对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
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、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到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。
特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
高频电路(仿真)实验(2015年11月)
高频电路(仿真)实验报告实验一、共射级单级交流放大器性能分析一、实验目的1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。
2、学习放大器的放大倍数(A u)、输入电阻(R i)、输出电阻(R o)的测试方法。
3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。
4、熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。
二、实验原理如图所示的电路是一个分压式单级放大电路。
该电路设计时需保证U B>5~10U BE,I1≈I2>5~10I B,则该电路能够稳定静态工作点,即当温度变化时或三级管的参数变化时,电路的静态工作点不会发生变化。
U B=V CC I C I E由上式可知,静态工作时,U B是由R1和R2共同决定的,而U BE一般是恒定的,在0.6到0.7之间,所以I C、I E只和有关。
当温度变化时或管子的参数改变时(深究来看,三极管的特性并非是完全线性的,在很多的情况下,必须计入考虑),例如,管子的受到激发而I C欲要变大时,由于R E的反馈作用,使得U BE节压降减小,从而I B减小,I C减小,电路自动回到原来的静态工作点附近。
所以该电路不仅有较好的温度稳定性,还可以适应一定非线性的三极管,前提是只要电路设计的得当。
调整电阻R1、R2,可以调节静态工作点高低。
若工作点过高,使三极管进入饱和区,则会引起饱和失真;反之,三极管进入截止区,引起截止失真。
图1-1 分压式单级放大电路如图1-1,C1、C2为耦合电容,将使电路只将交流信号传输到负载端,而略去不必要的直流信号。
发射极旁路电容C E一般选用较大的电容,以保证对于交流信号完全是短路的,即相当于交流接地。
也是防止交流反馈对电路的放大性能造成影响。
电路的放大倍数A U=,输入电阻R i=R1∥R2∥r be,输出电阻R O=R L’,空载时R O=R C。
当发射极电容断开时,在发射极电容上产生交流负反馈,电压的放大倍数为A U=,输入电阻R i=R1∥R2∥[]。
高频仿真实验指导讲解
电子设计与仿真软件Multism(EWB) 10.0 安装1点击setup.exe;2输入验证码:F44G44444;-----进行安装3CRACK文件夹-----点击keyGen.exe-----生成3个LIC文件;4开始----程序----National.instrumants----NI license manger----选项----安装许可证----打开3个LIC文件(在CRACK文件夹)---重启电脑。
实验一、Multism(EWB)电子设计与仿真软件的使用一、实验目的1.熟悉Multism(EWB)电子设计与仿真软件界面。
2.熟悉编辑电子线路原理图的方法与技巧。
3.熟悉选择仪器仪表的方法以及它们的使用方法与技巧。
4.熟悉仿真时如何根据分析结果改变电路参数,从而掌握一边仿真一边优化电路的技巧。
二、仪器设备1.硬件:微机2.软件: Multisim(EWB)三、仿真软件使用方法1.取元件元件由基本零件列中取出。
如电阻R 均可按取之,电容可按取之电感可按取之;电池及接地符号取自电源/信号源零件列,可按取之;电压表,电流表取自指示零件列,可按取之;示波器取自指示零件列,可按取之信号源取自指示零件列,可按取之在元件列中,有些按钮可以自定义值,如电阻2 .电路仿真选好元件和仪表,接好电路,即可开始仿真。
双击电源符号,在Voltage 中改变电源值,双击示波器,得到相关结果。
四、具体仿真步骤1.仿真电路待仿真电路为丙类高频谐振功率放大器,电路如图一所示。
电路采用选频网络作为负载回路,调节C可使回路谐振在输入信号频率上。
为了实现丙类工作,基极偏置电压VBB应设置在功率管的截止区内。
2.建立电路仿真系统打开仿真软件MULTISIM(EWB),在工作区中建立丙类高频谐振功率放大器电路仿真系统(RC为一个小电阻,为的是观察集电极电流波形),如图二所示。
3.调谐VCC=12V,RL=10Kohm,VBB=-1V(甲类工作状态),输入信号Vi的幅值Vb=10mv,频率f=10.7MHz时,调节电容C,使输出信号幅值最大,这时回路谐振在输入信号频率上。
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。
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 。
实验三 高频功率放大器实验
实验三高频功率放大器实验一、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激励电压U b 对放大器工作状态的影响1K03置“右侧”。
保持集电极电源电压E c =5V左右(用万用表测1TP08直流电压, 1W05 逆时针调到底),负载电阻R L =10KΩ 左右(1K04置“右侧”,用万用表测1TP11电阻, 1W6 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)最大。
改变信号源幅度,即改变激励信号电压U b ,观察1TP09电压波形。
信号源幅度变化。
欠压临界过压弱过压如果波形不对称,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)集电极电源电压E c 对放大器工作状态的影响保持激励电压U b (1P05电压为200mv峰—峰值)、负载电阻R L =10KΩ 不变(1W6顺时针调到底),改变功放集电极电压E c (调整1W5电位器,使E c 为5—10V变化),观察1TP09电压波形。
高频仿真实验2、3、42016资料
R3
100
C1
1nF
0
L2 0.5uH
L3 0.5uH
4. 石英晶体振荡器
(1)记录输出振荡波形、频率,与三点式振荡器对比 (2)改变直流工作点,观察记录振荡波形变化情况;改变回路 Q值,观察记录振荡波形变化情况。
R1 12kΩ
C1 1
200nF
R2 2kΩ
4
L1 10mH
3 Q1
2N2923
V1
_
观察输出电压
1V1 3 Vrms 11.2MHz 0°
2 V2
2.1 V
Q1
MPSA43 4 R1 0.2Ω
0
5
此处电 压波形 为余弦 脉冲
C1 200nF
C2 200pF L1
1µH
V3 6
12 V
R2 10kΩ
功率放大器原理电路图
1. 高频功率放大器
(2)在原理电路基础上加入基极和集电极馈电电路,自行 画出电路图并记录仿真结果。 (3)T型匹配网络功率放大器仿真(T型网络形式如下图, 负载电阻50欧,输入信号频率为10.7MHz,确定网络元件值, 画出功率放大器完整电路图,并给出电压、电流波形及输出 功率)
C3 124pF
C4 124pF
0
3. 电感三点式振荡器
(1)记录输出振荡波形、频率,观察起振过程 (2)改变直流工作点,观察记录振荡波形变化情况;改变回路 Q值,观察记录振荡波形变化情况。
3
L1
V1
15mH
12 V
R1
15k
0
4
C2
C3
C6 300pF
1
R2 1.8k
1uF Q1
50pF
通信电子电路高频功率放大器的设计仿真
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的设计仿真预习报告实验目的1.掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。
2.掌握负载变化对放大器工作状态的影响。
3.掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响。
4.掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。
实验容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。
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。
一.实验目的1.掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。
2.掌握负载变化对放大器工作状态的影响。
3.掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响。
4.掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。
二.实验原理(简述)高频功放的电原理图如图3-1所示(共发射极放大器)c图3-1由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置,波形如图所示。
t图3-2 折线法分析非线性电路电流波形(1)激励电压幅值bm U 变化对工作状态的影响图3-3 bm U 变化对工作状态的影响由图可以看出,当bm U 增大时,m ax c i 、cm U 也增大;当bm U 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cm U 还会增大(如3cm U )。
(2)负载电阻c R 变化对放大器工作状态的影响当C E 、b E 、bm U 保持恒定时,改变集电极等效负载电阻c R 对放大器工作状态的影响,如图3-4所示。
图3-4 不同负载电阻时的动态特性(3)电源电压C E 变化对放大器工作状态的影响在b E 、bm U 、C R 保持恒定时,集电极电源电压C E 变化对放大器工作状态的影响如图所示。
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:。
220ghz高频功率放大器仿真
220ghz高频功率放大器仿真
【最新版】
目录
1.220GHz 高频功率放大器的概述
2.220GHz 高频功率放大器的仿真方法
3.220GHz 高频功率放大器仿真结果分析
4.220GHz 高频功率放大器仿真的重要性
正文
一、220GHz 高频功率放大器的概述
220GHz 高频功率放大器是一种在 220GHz 频段工作的高性能放大器,其主要应用于通信系统、雷达系统、卫星通信系统等领域。
随着科技的不断发展,对高频功率放大器的需求也日益增长。
因此,对 220GHz 高频功率放大器的仿真研究具有重要的实际意义。
二、220GHz 高频功率放大器的仿真方法
在进行 220GHz 高频功率放大器仿真时,可以采用多种方法。
常见的方法包括:基于电路模拟的仿真方法、基于电磁场模拟的仿真方法以及基于系统级的仿真方法。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的需求和条件选择合适的仿真方法。
三、220GHz 高频功率放大器仿真结果分析
通过对 220GHz 高频功率放大器进行仿真,可以得到一系列的重要参数,如增益、输入输出阻抗、驻波等。
通过对这些参数的分析,可以对放大器的性能进行评估,并提出改进措施。
四、220GHz 高频功率放大器仿真的重要性
220GHz 高频功率放大器仿真对于通信系统、雷达系统、卫星通信系
统等具有重要的意义。
通过仿真,可以对放大器的性能进行评估,并提出改进措施,从而提高系统的整体性能。
高频功率放大器的设计及仿真
综合课程设计高频功率放大器的设计及仿真课程设计任务书设计题目:高频功率放大器的设计及仿真一、设计实验条件Multisim软件二、设计任务及要求1.设计一高频功率放大器,要求的技术指标为:输出功率Po≥125mW,工作中心频率fo=6MHz,η>65%;2.已知:电源供电为12V,负载电阻,RL=51Ω,晶体管用2N2219,其主要参数:Pcm=1W,Icm=750mA,V CES=1.5V, f T=70MHz,hfe≥10,功率增益Ap≥13dB(20倍)。
三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务(设计任务书)2.前言(绪论)(设计的目的、意义等)3.设计主体(各部分设计内容、分析、结论等)4.结束语(设计的收获、体会等)5.参考资料四、设计时间与安排1、设计时间:2周2、设计时间安排:熟悉实验设备、收集资料:2 天设计图纸、实验、计算、程序编写调试:4 天编写课程设计报告:3 天答辩:1 天1.设计题目与设计任务(设计任务书)1.1 设计题目高频功率放大器的设计及仿真1.2 设计任务要求设计一个技术指标为输出功率Po≥125mW,工作中心频率fo=6MHz η>65%的高频功率放大器。
摘要通过“模电”课程知道,当输入信号为正弦波时放大器可以按照电流的导通角的不同,将其分为甲类、乙类、甲乙、丙类等工作状态。
甲类放大器电流的导通角为360度,适用于小信号低功率放大;乙类放大器电流的导通角约等于180度;甲乙类放大器电流的导通角介于180度与360度之间;丙类放大器电流的导通角则小于180度。
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上述几种工作状态中最高的。
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。
可是若仅仅是用一个功率放大器,不管是甲类或者丙类,都无法做到如此大的功率放大。
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、…。
220ghz高频功率放大器仿真
220ghz高频功率放大器仿真(最新版)目录1.引言2.220GHz 高频功率放大器的原理3.220GHz 高频功率放大器的仿真过程4.仿真结果分析5.结论正文一、引言高频功率放大器在无线通信系统中具有举足轻重的地位,尤其是在卫星通信、雷达和无线局域网等领域。
随着通信技术的不断发展,对高频功率放大器的性能要求也越来越高。
本文将对 220GHz 高频功率放大器进行仿真研究,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
二、220GHz 高频功率放大器的原理220GHz 高频功率放大器是一种用于放大高频信号的电子设备,其主要作用是提高信号的强度,使之能够在传输过程中克服信号衰减和噪声干扰。
该放大器通常由输入、输出和反馈三个部分组成,其工作原理是利用晶体管或其他放大元件对输入信号进行放大,并通过反馈电路对放大后的信号进行调节,以获得所需的输出功率和信号质量。
三、220GHz 高频功率放大器的仿真过程为了研究 220GHz 高频功率放大器的性能,我们采用了电磁场仿真软件进行模拟。
具体步骤如下:1.创建模型:根据放大器的结构和工作原理,创建放大器的三维几何模型,包括输入、输出和反馈电路等部分。
2.设定参数:根据实际应用需求和放大器的性能指标,设定相关参数,如工作频率、输入功率、输出功率等。
3.网格划分:对放大器模型进行网格划分,以确保仿真过程中计算的准确性。
4.设定边界条件:为仿真过程设定合适的边界条件,以模拟实际工作环境。
5.运行仿真:根据设定的参数和边界条件,运行仿真软件,得到放大器的性能参数。
四、仿真结果分析通过仿真软件的运行,我们得到了 220GHz 高频功率放大器的各项性能参数,包括增益、输入和输出阻抗、驻波等。
通过对比不同参数下的仿真结果,我们发现在优化的工作条件下,该放大器能够实现较高的输出功率和良好的信号质量。
同时,我们还分析了放大器在不同工作频率下的性能变化,为实际应用提供了更为详细的参考依据。
五、结论本文通过对 220GHz 高频功率放大器的仿真研究,得出了其在不同工作条件下的性能参数,并为相关领域的研究和应用提供了参考。
高频谐振功率放大电路仿真
实验高频谐振功率放大器仿真分析
一、仿真目的
1、进一步熟悉EWB仿真软件的使用方法;
2、测试高频谐振功率放大器的电路参数及性能指标;
3、熟悉高频谐振功率放大器的三种工作状态及调整方法。
二、仿真内容及步骤
(一)构造实验电路
利用EWB软件绘制如图2-1所示的高频谐振功率放大器实验电路。
1、静态测试
选择“Analysi”→“DC Operating Point”,设置分析类型为直流分析,可得放大器的直流工作点如图2-.2所示。
2、动态测试
(1)输入输出电压波形
当接上信号源Ui时,开启仿真器实验电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B通道的灵敏度,即可看到如图2-3所示的输入、输出波形。
(2)调整工作状态
1分别调整负载阻值为5 kΩ、100 kΩ,可观测出输入输出信号波形的差异。
2分别调整信号源输出信号频率为1MHz、6.5MHz,可观测出谐振回路对不同频率信号的响应情况。
3分别调整信号源输出信号幅度为100mV、400mV,可观测出高频功率放大器对不同幅值信号的响应情况。
由图2-5可知,工作与过压状态时,功率放大器的输出电压为失真的凹顶脉冲。
通过调整谐振回路电容或电感值,可观测出谐振回路的选频特性。
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高频电子线路实验
随堂实验报告
学院计算机与电子信息学院
专业班级
姓名学号
指导教师谢胜
实验报告评分:_______
高频功放仿真实验
一、实验目的
(1)了解丙类功放的基本工作原理,初步掌握丙类功放的计算与设计方法(2)了解电源电压与集电极负载对功放功率和效率的影响
二、实验仪器设备
双踪示波器、高频信号发生器、万用表、功放实验板
二、仿真图与仿真结果
1、观察输入与输出信号的线性关系
电路图:
图1-1
仿真结果:
图1-2
2、观察集电极电流与输入信号的非线性关系
电路图如图1-1。
仿真结果如下:
图2-1 振幅为0.75V
图2-2 振幅为1V 3、观察输出波形,验证调谐特性
(1)电容为50%时:
图3-1-1
图3-1-2 (2)电容为85%时:
图3-2-1
图3-2-2 4、验证负载特性
(1)电阻为50%时:
图4-1-1
图4-1-2 电阻为90%时:
图4-2-1
图4-2-2 5、放大特性
图5-1
图5-2
6、调制特性
电路图:
图6-1 仿真结果:
图6-2
三、实验心得
这次实验我了解了丙类功放的基本工作原理,基本掌握丙类功放的计算与设计方法。
同时也了解电源电压与集电极负载对功放功率和效率的影响,这使我对于高频的学习将会有更加深刻的认识。