高频实验4功放
高频实验报告(电子模板)4题版
高频实验报告（电子版）班级：班级：学号：学号：姓名：姓名：201年月实验一、小信号谐振放大器 1：本次实验电原理图输入信号Ui(mV P-P)50mV P-P放大管电流Ic 1 0.5mA 1mA 2mA 3mA 4mA 4.5mA 输出信号Uo(V P-P)2-1：直流工作点与对放大器影响关系得结论：输入信号Ui(mV P-P) 50mV P-P阻尼电阻R Z (1K2=1) R=∞(R11) R=100 Ω(R7) R=1K(R6) R=10K(R5) R=100K输出信号Uo(V P-P)3-1：阻尼电阻—LC 回路的特性曲线图3-2：阻尼电阻—LC 回路的特性结论4：逐点法测量放大器的幅频特性实验电原理图粘贴处特性曲线图 粘贴处输入信号幅度（mV P-P）50mV P-P输入信号（MHz ）2727.52828.52929.530输出幅值(V P-P)输入信号 （MHz ） 30.53131.53232.533输出幅值(V P-P)4-1：放大器的幅频特性曲线图4-2：放大器的的特性结论5：本次实验实测波形选贴选作思考题：（任选一题）1. 单调谐放大器的电压增益K U 与哪些因素有关？双调谐放大器的有效频带宽度B 与哪些因素有关？2．改变阻尼电阻R 数值时电压增益K U 、有效频带宽度B 会如何变化？为什么？3. 用扫频仪测量电压增益输出衰减分别置10dB 和30dB 时，哪种测量结果较合理？4. 用数字频率计测量放大器的频率时，实测其输入信号和输出信号时，数字频率计均能正确显示吗？为什么？5. 调幅信号经放大器放大后其调制度m 应该变化吗？为什么？思考题（ ）答案如下：幅频特性曲线图粘贴处实测波形1 粘贴处 实测波形2 粘贴处实验二、高频谐振功率放大器1：本次实验电原理图2: 谐振功放电路的交流工作点统调实测值级别激励放大级器(6BG1) 末级谐振功率放大器(6BG2)测量项目注入信号U i（V6-1）激励信号U bm（V6-2）输出信号U0（V6-3）未级电流I C（mA）峰峰值V P-P有效值VU bm(V p-p)1 2 3 4 5 Uo(V p-p)Ic(mA)3-1：谐振功率放大器的激励特性U bm–U0特性曲线图3-2：谐振功率放大器的的特性结论U bm–U0特性曲线图粘贴处实验电原理图粘贴处RL(Ω) 50Ω 75Ω 100Ω 125Ω 150Ω 螺旋天线Uo(V p-p) (V6-3) Ic(mA) (V2)4-1：谐振功率放大器的负载特性RL-- Uo 特性曲线图4-2：谐振功率放大器的RL-- Uo 特性结论V2 (V) 2 V 4V 6V 8V 10V 12V U O (V p-p ) Ic (mA)5-1：谐振功率放大器的电压特性V2—Uo 特性曲线图5-2：谐振功率放大器的V2—Uo 特性结论V2—Uo 特性曲线图粘贴处RL-- Uo 特性曲线图粘贴处6:谐振放大器高频输出功率与工作效率的测量：电源输入功率P D : Ic = mA 、 V2 = V 、 P D = mW 高频输出功率P 0 : Uo = V p-p RL = Ω P 0 = mW 电路工作效率η: %5：本次实验实测波形选贴选作思考题：（任选一题）1 当调谐末级谐振回路时，会出现i C 的最小值和U 0的最大值往往不能同时出现。
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。
《高频实验》实验二 高频功率放大器
实验二高频功率放大器一、实验目的：l．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2—l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。
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）。
VR6为射极反馈电阻，调节VR6可改变丙放增益。
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。
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 be间的负偏压值时，VT3才导通工作。
四、实验步骤：1．了解丙类工作状态的特点1）对照电路图2—l，了解实验板上各元件的位置与作用。
2）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，示波器电缆接于J13与地之间，将振荡器中S4开关“4”拨向“ON”，即工作在晶体振荡状态，将振幅调制部分短路块J11连通在下横线处，将前置放大部分短路块J15连通在“ZD”下横线处，将短路块J4、J5、J10均连在下横线处，调整VR5、VR11、VR10使J7处为0.8伏，调VR4、VR6，在示波器上可看到放大后的高频信号。
实验四 高频功率放大器
黄淮学院电子科学与工程系高频电路课程验证性实验报告实验名称高频功率放大器实验时间年月日学生姓名实验地点同组人员专业班级电技班一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握放大器的计算与设计方法。
2.了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
二、实验主要仪器设备和材料：1.双踪示波器2.高频信号发生器3.万用表4.实验板G2三、实验内容及步骤：图4-1 功率放大器（丙类）原理图1. 用万用表测量高频扼流感的直流电阻r，记下r的值；2．实验电路见图4-1，按图接好实验板所需电源，放大器的负载选择120Ω；3．将高频信号至于“常态”位置，并将输入信号的电压调至300 mV左右，频率调至5MHz左右，用示波器观察放大器输出电压的波形；4. 在5-8MHz范围内改变输入信号的频率，使输出正弦波信号的失真最小且幅度尽量大，这时输入信号的频率近似丙类选频的中心频率；5. 改变输入信号的幅度，并微调输入信号的频率，使输出正弦波信号的失真最小且幅度尽量大，找到临界输入电压ui a ；6. 改变输入信号ui ,用数字万用表测量三极管的直流管压降uCE,及高频扼流感的直流压降ur,,，用毫伏表测量输出电压的有效值uo, 完成有关的测量；7. 加75Ω负载电阻，同步骤3,4,5,6测试并填入4-2表中；8. 改变电源电压Vc=5V, 同步骤2,3,4,,5,6测试并填入表4-2中。
其中Ico为集电极电流直流分量，uo为输出电压有效值，PD为直流电源提供的功率，Po为输出功率，η为效率。
Ico= UCE／r, PD=Icovcc , Po=uo2／2 RL ，η= Po／PD四、实验数据记录Vc=12V R L (Ω) u i (v) u o(v) u r(v) u CE(v) I co(mA)P D(mw) P o(mw) η75 0.475 0.675 0.875 1.0120 0.4120 0.6120 0.8120 1.0Vc=5V 75 0.4 75 0.6 75 0.8 75 1.0 120 0.4 120 0.6 120 0.8 120 1.0五、实验数据的分析：由实验所测量得数据可知：（1）在欠压区范围内放大器的交流输出电压比随电阻R的增大而增大,与其输出功率,效率的变化一样。
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_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
1-3 小信号调谐放大器一 .实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；3.掌握测量放大器幅频特性的方法；4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二 . 实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；4.用示波器观察放大器的动态范围；5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块，插好鼠标接通实验箱上电源开关，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是：用鼠标点击显示屏，选择扫频仪，将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮，并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮，此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线，调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法，其步骤如下：① 通过鼠标点击显示屏，选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后，显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
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。
TPE-GP4高频4综合实验箱指导书(天大)
TPE-GP4高频4综合实验箱指导书(天大)集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7=I0，该电流C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平,如此周而复始循环下去，I7及V0波形如图9-2。
566输出的方波及三角波的载波频率(或称中心频率)可用外加电阻R和外加电容C来确定。
f(V8V5)RCV8(Hz)其中: R 为时基电阻 C 为时基电容V8 是566管脚⑧至地的电压V5 是566管脚⑤至地的电压五、实验内容及步骤图2实验电路见图3+5V-5VC1201L1201GNDGNDGNDU1201-8P1211C1204P1210U120 1-12200P12JP1201SW1201R1207R1208C1203U1201-1L1203GN DMP1201P1201OUT1P1202OUT2MP1202MP1234566U1XX765R120 1R1203Rp12 图3 566构成的调频器321 40集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器1. 按图接线，观察R、C1204对频率的影响(其中R=R1203+RP1201)1）短接JP1201,将C1204接入566管脚⑦，短接JP1202的1-2端，使RP1202及C1205接至566管脚⑤；接通电源(±5V)。
2）调Rp1202，使566⑤脚电压V5=，将频率计接至M1201，改变RP1201, 观察方波输出信号频率，记录当R为最大和最小值时的输出频率。
当R分别为Rmax和Rmin及C1=2200时，计算这二种情况下的频率，并与实际测量值进行比较。
用双踪示波器观察并记录R=Rmin时方波及三角波的输出波形。
2. 观察输入电压对输出频率的影响1）直流电压控制：先调RP1201至最大，然后改变RP1202调整输入电压，测当V5在～变化时输出频率f 的变化，V5按递增。
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.实验仪表设备1．双踪示波器2．直流电压表3．信号发生器4．TPE-GP4高频综合实验箱[实验区域：高频功放（调幅）及发射电路部分、LC与晶体振荡器部分]四.电路特点及实验原理简介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3-1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3-2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 COSωt + I C2M COS2ωt + … + I CnM COSnωt + …bm bbbz U VV COS +=θ图3-3 高频功放（调幅）及发射电路原理图求解方法在此不再叙述。
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。
高频实验4功放
PO 1 Ic 1 m U c 1 m 1 ηC g1( θ ) ξ C PE 2 Ic 0 U C C 2
Uc 1 m 式 中 ξ C＝ 为 集 电 极 电 压 利 用 系。 数 UC C
功率增益
dB)表示。
功放的输出功率Po与输入功率Pi 之比称为功率增益，用AP(单位：
Ap P c P i
根据实验测量数据的结果，说明什
么是高功放的负载特性？
厚德博学 追求卓越
4、高频功率放大器输出功率、效率的测量与计算
测试条件：RL =75Ω 输入信号频率=谐振频率fo
操作步骤与方法：
① 使高功放处于最佳谐振状态。（适当微调Ct1、Ct2,使输出不失真最大。 ) ② 按表所列要求，测试并记录相应的数据。
5、丙类谐振功率放大器的外部特性
高频谐振功率放大器要实现大的功率Po输出，高的集电极效率
ηc，最终取决于功放电路中外部电路参数：直流电源(UBB、UCC)、
激励源和负载电阻(RL)。当这些参数发生变化时，不仅会将会影响 到功放的工作状态，也会改变输出功率与效率；另一方面可以通过 调整这些外部参量来改变功率放大器的性能。
输出功率 ：高频功放的输出功率是指放大器的负载RL上得到的最大不失真
功率。也就是集电极的输出功率，即
1 1 2 1 U c21m pO I c1mU c1m I c1m Re 2 2 2 Re
常将集电极的效率视为高频功放的效率，用 表示，当集电极回路谐 振时， 的值由下式计算：
效率
放大器的三种工作状态之过压状态
iC
vBE max
iC
三极管工作区
V0
VCC
vC
过压状态的 iC出现了凹顶
高频功率放大器实验
VCC由小至大变化时，放大器的工作状态由欠压经临界转入过压。改变 vCC 时，其工作
状态和电流、功率的变化如图 3-6 所示。
P=
Icm1
Ic0
Po
Pc
0 过压状态 欠压状态 VCC 0 过压状态 欠压状态 VCC
(a)
(b)
图 3-6 VCC改变时电流、功率的变化
甲类、乙类功率放大器我们在上学期的实验都完成过，现在比较一下和它们丙类功率放 大器的不同：
甲类放大器：输入信号幅度小，输出信号不失真。但是其工作效率较低。 乙类和丙类放大器：输入信号幅度大，工作效率较高，但是输出信号失真大。特别丙类 谐振功率放大器，电压导通角较小，工作效率最高，通信发射机的高频末级功率放大器通常 采用丙类工作方式。 另外，对于谐振功率放大和小信号调谐放大器的对比：两种放大器的放大对象都为高频 信号，负载也均是谐振回路；不同之处主要在于激励信号的幅度大小不同，电路的静态工作 点不同，动态范围不同。 在实验过程中要认真体会。 高频功率放大器与低频功率放大器的相同点：都是为了得到高输出功率和高转换效率， 激励信号也同为大信号；不同点：⑴工作频率与相对频宽不同；⑵放大器的负载不同；⑶放 大器工作状态不同。 1、丙类谐振功率放大器的工作特点 功率放大器的最终目的是：电路与系统中，如果具有相同直流功率，那么所设计放大器 的转换效率越高，输出的交流功率就越大。丙类放大器就是这样一种放大器，如图 3-1 所示， 这是一个典型的丙类放大器的原理图：负载为LC谐振回路，基极偏置为负偏压，半通角θc＜ 90°，放大器的基极没有设置直流偏置电路，仅在晶体管基极设置了一个偏置电阻，从电路 的形式来看，当没有载波信号输入时，放大器处于截止状态，集电极和发射级没有电流流过， 集电极也没有交流信号输出。当输入大幅度信号时，输入信号加在放大器基极，在偏置电阻 上产生自给偏压，放大器将随着输入信号的频率进行开关工作，放大器的集电极将输出放大 的信号。
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，
高频实验报告_高频谐振功率放大器
实验2高频谐振功率放大器、实验目的:i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。
二、实验原理（实验原理、设计思想、系统结构、实验电路）（重点）（1）谐振功率放大器1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。
根据放大器电流导通角0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B愈小，放大器的效率n愈高。
如甲类功放的0 =180°,效率n最高也只能达到50%而丙类功放的0 < 90o，效率n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。
高频功率放大器2、实验电路:1111P0JC1—11111C11R011R01BG01W021W011L031K03 A1TP01R03 A1TP0严口1L02IF1C01L04It33U011+5\GNDVin信输岀1严'IPc0p0•4A112±Tlr音频1C01L011K0JK061TP031K0B号信输入11C0411TP011R01+ 12V1D01(2)丙类功率放大器1、丙类功放的基极、集电极电流和电压波形根据调谐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、偏置电压、激励电压幅值以及集电极等效负载电阻。
2、负载特性谐振功放的负载特性由图可见，当交流负载线正好穿过静态特性曲线的转折点A时，管子的集电极电压正好等于管子的饱和压降uCES集电极电流脉冲接近最大值Icm。
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获得较大的输出功率和较高的效率。其电路主要由五个部分组成:
1）集电极直流电源
Ec
2）基极偏置电路（自给偏压）
3）大功率晶体管
TR
大功率晶体管，能承受高电压，大电 流，一般工作时发射极反偏(丙类)；
4）输入激励电路
CT
N1
N3
RL
iC
vBE m ax
iC
三极管工作区 V0
vt
VCC
C 过压状态的 iC出现了凹顶
三极管饱和区
当Rp继续增大 ,负载线的斜率绝对值就 会更加降低。 当vBE m ax线(蓝色)与负载线 (红色)延长线相交与饱和区时
我们称放大器处于“过压状态”。 此时的输出电压振幅过 大,使三极管厚进德入博饱学和追区求。卓越
测试电路框图如图所示。
实
选定并插上实验电路模块
验 准
连接+12V电源与地
备 连接“K1、K2、K3”与
1.适当调整RW1，使缓冲级VEQ=2.2V
RL=470Ω（ SW1“4”ON）
2.按下表所列要求，用万用表分别测量Q1、Q2管的各极静态直流电压，并将
测量数据填入表中
静态测量
Vb(V) Ve(V) Vc(V) Vce(V) 结论：
a、注意安全操作规程，确保人身安全
➢为了防止器件损坏，在切断实验电路板上的电源后才能改接电路。
➢调换仪器时应切断实验台的电源。
➢逐步养成单手操作的习惯。
b、爱护仪器设备
➢仪器在使用过程中，不必经常开关电源。
➢切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
➢仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。
1．掌握高频谐振功率放大器的电路结构特点、基本功能 与工作原理。 2．掌握高频谐振功率放大器的调谐方法和掌握高频谐振 功率放大器的调谐特性，负载特性以及激励电压、偏置 电压、电源电压变化时对其工作状态的影响。
3.了解高频谐振功率放大器的主要性能指标意义，掌握 测试方法。
4.学会电路设计方法。
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量
④当功放谐振时，用三用表测量谐振功放的VE、VB、VC与VCE，将
数据记录于表中。
动态测量
Vb(V)
Ve(V)
Vc(V)
BG2
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3、丙类功率放大器负载特性测定 测试条件：Vcc=+12V
RL=470Ω
测试电路框图和实验测试条件同上： 输入信号频率=谐振频率fo
① 使高功放处于最佳谐振状态。 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。
dB)表示。
Ap Pc Pi
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4、高频功放的工作状态
高频谐振功率放大器在工作时，有三种工作状态。 1、欠压状态 2、临界状态 3、过压状态 其不同工作状态的划分，是根据功放管在输入激励信号
的一个周期内晶体管是否进入输出特性曲线的饱和区来划 分的。由于高功放为获得大功率、高效率。一般工作在丙 类，即非线性状态。故采用谐振功放的动态线或称交流负 载线来分析。
将外部参量变化时对功率放大器工作状态及性能指标的影响的相 关参数，称为高功放的外部特性，包括
负载特性----RL的影响 放大特性---- Uim 的影响 调制特性---- UBB、 UCC的影响
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➢ 高频功放的负载特性
vBEmax
ic
vC
如果高功放的VCC、VBB、Vb 3个参变量不变，则放大器的工作状态 就由负载电阻Rp决定。此时，放大器的电流、输出电压、功率、效率 等随Rp而变化的特性，就叫做放大器的负载特性。
高频电子线路实验
在通信系统中，谐振功率放大器通常位于通信发射机的末级， 其目的就是使要输出的高频大信号能获得足够的高频功率。功率放 大器是依靠激励信号对放大管电流的控制，起到把集电极电源的直 流功率转换成负载回路的交流功率的放大器。厚德博学 追求卓越
一、实 验 目 的
高频谐振功率放大器，是无线电发射机的重要组成部分, 它的主要功用是实现对高频已调波信号的功率放大, 然后 经天线将其转化为电磁波辐射到空间,以实现用无线信道 的方式完成信息的远距离传送。通过本实验：
实
① CH2测量缓冲放大器输出（TP2），并适当微调Ct1，使放大器 谐振(即输出信号最大且不失真)。
验
② CH2测量谐振功放输出（OUT），并适当微调Ct2或高信器频率，
数
使放大器谐振（即输出信号最大不失真）。
据
③记录谐振时，谐振功率放大器的谐振频率fo= ?, 并记录谐振时Vi
测
与Vo、Ie信号波形。
④ 按表所列要求，测试并记录相应的数据。
Vcc(V) Ic(mA)
Vop-p(V)
依据实验测量数据分别计算
电源直流PE 输出Po
损耗Pc
效率η
PE =Vcc*Ic
Po=(Vop-p)2/8RL Pc=PE-Po
η=Po/PE * 100%
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五、实验报告内容与思考题
一、实验报告内容： 1、写明实验目的. 2、画出实验电路原理图并说明实验电路的工作原理。 3、写明实验所用仪器。 4、写明实验项目并整理实验数据。
二、实 验 内 容
1、高频谐振功率放大器（甲/丙类）静态工作状态的测量。 2、高频谐振功放的谐振频率fo的调整与测定（调谐）。 3．观察并测量外部负载特性变化对谐振功率放大器工作 的影响。 4．高频谐振功率放大器主要性能指标的测量。
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1 基本电路结构与特点
利用选频网络作为负载的功率放大器,称为谐振功率放大器。一般工作在丙类,
测试条件：RL =75Ω 输入信号频率=谐振频率fo
操作步骤与方法：
① 使高功放处于最佳谐振状态。（适当微调Ct1、Ct2,使输出不失真最大。)
② 按表所列要求，测试并记录相应的数据。
Vip-p(V)TP1
Vop-p(V)OUT
电压放大倍数
③ 在功放工作在谐振状态时，适当加大输入信号的幅度，置功放输出信号 最大且不失真时（即临界状态）。
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6、高频功放的调谐测试电路
示波器监测波形失真
高频信号发生器提供激励信 号电压与工作频率
高频电压表V测量 负载RL的端电压
直流毫安表mA 测量集电极的直 流电流
在集电极回路处于谐振状态时，
放大器的输出功率可以由下式
计算：
P VL2
o
RL
在回路谐振时，高频电压表的读数应达
到 示波最器大值监，测的直波流形毫厚为安表不德的失博真读学基数波为追。最求小卓值越，
1 2
I
2 c1m
Re
1 2
U
2 c1m
Re
效率 常将集电极的效率视为高频功放的效率，用 表示，当集电极回路谐振
时， 的值由下式计算：
ηC
PO PE
1 2
Ic 1 m Ic 0
Uc1m UCC
1 2
g1( θ
) ξC
式
中
ξC＝
Uc1m UCC
为
集
电
极
电
压
利
用
系
数。
功率增益 功放的输出功率Po与输入功率Pi 之比称为功率增益，用AP(单位：
➢注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！ 当被测量值的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然
后逐渐减小量程。
c、实验完成后
并将请实将验所台有面设清备理电干源净关，断养，成实良验好箱的盖习按惯号。还原，连厚接德线博、学工具追请求放卓回箱越内，
四、实验内容与操作步骤
1、甲类/丙类放大器直流工作状态与特点的测定
BG1(Q1) BG2(Q2)
根据实验数据，分析甲类与丙类 放大器直流静态区别，体会丙类 功放直流状态的特点。
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2、甲类与丙类放大器的调整与动态测量
谐振时
Vi
测试电路框图如图所示。
t
实
Vo
验 保持以上基本
t Ie
准 设置状态不变 备 RL=470Ω
t
Vi=6.5 MHZ/150mVp-p等幅波加入TP1与地之间。“CH1检测”
R+
则加到晶体管基极,发射级的有效电压为:
C
BT
uBE ub UBB UBB Ubm cost +
+
由 _
_ -VBB
Ec
L
Uc1
-
可知： 当 uBE UBZ ， ic 0
当 uBE UBZ ， ic gc uBE UBZ
ic •
式中 gc为：折线的斜率
iC
vBE m ax
iC
V0
v VCC
C 临界状态的 iC
t
仍为尖顶余弦脉冲
当Rp增大,负载线的斜率绝对值就 会降低。
当vBE
m
ax线(蓝色)与负载线
(红色)相交于
vBE
m
的拐点时
ax
我们称放大器处于“临界状态”。
此时输出电压振幅到达 饱和区和工作区的边界厚(再德大博就学进入追饱求和卓区越了 )。
放大器的三种工作状态之过压状态
0 2 3
UI+u-cbcmm1+uRcBoEps_cu-otCsECt
Rp
+ L uc1
-
LC回 路阻 抗
Rp
-UBB
EC
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3、高功放的主要技术性能指标
输出功率 ：高频功放的输出功率是指放大器的负载RL上得到的最大不失真