仿真实验--功率放大电路仿真实验

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OTL功率放大器实验报告(DOC)

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计课程名称模拟电子技术题目名称功率放大器专业班级12网络工程本2学生姓名郭能学号***********指导教师孙艳孙长伟二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计 (3)三、总原理图及元器件清单 (4)四、电路仿真与调试 (6)五、性能测试与分析 (7)六、总结 (8)七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。

过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。

但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。

OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。

它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。

两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。

1:设计任务与要求1.1设计任务:1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。

2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。

3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。

4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。

1.2 设计要求:1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。

2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。

音频功率放大器的设计仿真与实现全解

音频功率放大器的设计仿真与实现全解

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现初始条件:可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。

直流电源±12V,或自选电源。

可用仪器:示波器,万用表,毫伏表等。

要求完成的主要任务:(1)设计任务根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。

完成对音频功率放大器的设计、装配与调试。

(2)设计要求1 输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。

2 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。

3 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。

4 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。

5 选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。

时间安排:1 第18周前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。

2 第18周后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。

指导教师签名:年月日日月年系主任(或责任教师)签名:目录1 设计任务与要求……………………………………………………………………………..错误!未定义书签。

1.1设计任务…………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

1.2设计要求…………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

2 设计方案………………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

3 选择器件与参数运算………………………………………………………………………错误!未定义书签。

3.1运放NE5532介绍……………………………………………………………………..错误!未定义书签。

3.2 TDA 2030介绍………………………………………………………………………….43.3功率计算 (5)4 单元电路设计 (6)4.1主电源电路 (6)4.2调音电路 (6)4.3功率放大电路 (7)5 电路设计仿真 (9)5.1仿真电路图 (9).9…………………………………………………………仿真结果5.2.6 心得体会 (10)7 参考文献 (11)附表一:电路原理图………………………………………………………………………….错误!未定义书签。

高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真

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 。

otl功率放大器实验报告(共8篇)

otl功率放大器实验报告(共8篇)

otl功率放大器实验报告(共8篇)OTL功率放大器实验报告课程设计课程名称题目名称专业班级学生姓名学号指导教师二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)模拟电子技术功率放大器12网络工程本2郭能51202032019 孙艳孙长伟一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计...................................................(3)三、总原理图及元器件清单....................................(4)四、电路仿真与调试.............................................(6)五、性能测试与分析..........................................(7)六、总结......................................................(8)七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。

过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。

但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。

OTL 电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。

它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。

两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。

基于Multisim的高频谐振功率放大器仿真实验设计

基于Multisim的高频谐振功率放大器仿真实验设计

1实验目的高频谐振功率放大器的主要功能是将微弱的电信号以足够大的功率发射出去,由于负载是LC 谐振回路,因此具有滤波的功能。

此外高频谐振功率放大器还可以构成调幅电路、倍频器电路,因此是组成无线发射机的重要电路,是“高频电子线路”课程的重点内容,也是电子信息类学生必须要掌握的知识。

然而这部分的内容理论性较强,涉及到的数学知识较多,教师采用传统的PPT 授课方法,对学生来说晦涩难懂[1]。

实验是检验理论最好的办法,但目前有些高校高频实验仪器单一、设备老旧,很难满足实验的需求。

仿真软件可以帮助我们较好地解决这个问题。

本文选用的Multisim 软件具有强大的仿真功能,除了拥有大量丰富的虚拟元件和多种虚拟测量仪器外,还提供完备的分析方法[2]。

只要将软件安装在电脑上,学生就可以在电脑上完成电路的设计、搭建、运行和测试的仿真练习。

为了帮助学生更好地掌握高频谐振功率放大器的工作过程,笔者总结多年的教学经验,借助Multisim 软件,设计了一套高频谐振功率放大器的仿真实验,包括验证实验和设计实验两部分,验证实验包括高频谐振功放工作状态分析、负载特性分析、调制特性分析,设计实验包括设计滤波匹配网络和倍频器,两部分实验逐渐推进。

希望通过实验仿真,解决理论教学中枯燥难懂的问题,帮助学生更深入地理解这部分知识。

2实验设计步骤2.1创建测试电路并分析电路组成要求学生使用Multisim 软件创建如图1所示的实验电路,引导学生观察分析该电路的组成,可以以填空题形式记录分析结果。

分析:在输入回路,用电感和电阻串联构成基极自偏置电路,保证晶体管Q 1工作在截止区。

而在输出回路,由直流电源V 1、电基于Multisim 的高频谐振功率放大器仿真实验设计【摘要】为了帮助学生更好地学习高频谐振功率放大器工作过程,设计了该电路仿真实验,内容包括工作状态分析、负载特性分析、调制特性分析、设计滤波匹配网络和倍频器。

借助Multisim 软件仿真了实验内容,仿真结果形象直观,与理论结果一致,可以有效调动学生学习积极性和创新主动性。

双极型放大电路Multisim仿真结果及分析

双极型放大电路Multisim仿真结果及分析

双极型放大电路Multisim仿真结果及分析1. 引言双极型放大电路是一种常见的电子电路,在电子设备中广泛应用。

本文将通过Multisim软件对双极型放大电路进行仿真,并对仿真结果进行分析。

2. 简介双极型放大电路由NPN或PNP型晶体管构成,常用于放大电压、电流和功率。

它由输入端、输出端和供电端构成。

输入信号通过输入端进入电路,经过放大后,输出到输出端,实现信号放大的功能。

3. 仿真设置在Multisim软件中,我们使用电感耦合输入的双极型放大电路进行仿真。

具体的仿真设置如下:- NPN型晶体管- 输入信号为正弦波,幅值为1V,频率为1kHz- 电源电压为12V4. 仿真结果经过仿真,我们得到了双极型放大电路的输出波形。

图1展示了输出波形及输入波形的对比。

从图中可以看出,输入信号经过放大后,输出信号的幅值明显增大。

![图1:双极型放大电路输出波形](output_waveform.png)图1:双极型放大电路输出波形5. 结果分析通过对仿真结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:5.1 增益在双极型放大电路中,放大器的增益是一个重要指标。

从图1可以看出,输出信号的幅值相对于输入信号的幅值有明显的增大,表明双极型放大电路具有较高的增益。

5.2 非线性失真在实际电路中,双极型放大电路可能会产生非线性失真。

通过观察输出波形,我们可以看到输出波形的顶部和底部存在一定的畸变,即波形变成了非完全正弦波。

这是由于双极型晶体管的非线性特性导致的。

5.3 偏置电压在双极型放大电路中,偏置电压的设置对电路的工作状态和放大效果有重要影响。

通过模拟实验,我们可以调整偏置电压,观察输出波形的变化,进一步优化电路的工作效果。

6. 结论通过Multisim仿真,我们成功分析了双极型放大电路的输出结果。

我们观察到了信号放大效果、非线性失真和偏置电压的影响。

这些结果对于设计和优化双极型放大电路具有指导意义,有助于提高电路的性能。

基于Multisim的高频功率放大器仿真分析

基于Multisim的高频功率放大器仿真分析
到足 够 的功率 ,以满足 天线 辐射 的需 要或 技术 指标 的要求 J 。本文 通过 Mu h i s i m软件 构建 了 由甲类 和 丙 类 级联 的高 频功 率放 大器 ,并 对放 大器 的相 关性 能进行 仿 真测试 。
实验效果。利用 M u h i s i m搭建的实验平台进行仿 真 分析 ,符 合 实验教 学 的要求 。
第 1 2卷 第 1期 2 0 1 4年 2月
实验科学 与技术
Ex p e r i me n t S c i e nc e a n d Te c hn o l o g y
Vo L 1 2 No . 1
Fe b . 201 4
基 于 Mu h i s i m 的 高 频 功 率 放 大 器 仿 真 分 析
Ab s t r a c t :A t y p i c a l h i g h — f r e q u e n c y r e s o n a n c e p o w e r a mp l i i f e r wh i c h i s t h e c a s c a d e c o n n e c t i o n o f t h e c l a s s — A a n d t h e c l a s s — C p o w e r a mp l i i f e r i s b u i h a n d s i mu l a t e d b y me a n s o f a d v a n c e d RF s i mu l a t i o n me t h o d o f Mu h i s i m. T h e w o r k s t a t e o f c l a s s — A p o w e r a mp l i i f e r , t h e t u n i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f c l a s s — C p o we r a mp l i i f e r a n d t h e l o a d c h a r a c t e r i s t i c s o f c a s c a d e a mp l i i f e r a r e g i v e n i n t h e f o r m o f g r a d i n g t e s t a n d c a s c a d e t e s t . T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s a g r e e wi t h t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s ,w h i c h p r o v i d e d s a f e g u a r d or f t h e p r a c t i c e t e a c h i n g o f h i g h

丙类功率放大器仿真分析

丙类功率放大器仿真分析

丙类功率放大器仿真分析摘要:本文利用proteus软件,对高频丙类功率放大器进行仿真分析,通过仿真结果分析电路特性,使电路得到进一步完善。

加深理解高频丙类功率放大器工作原理。

关键词:proteus 丙类功率放大仿真1.引言根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围,可分为甲类、甲乙类、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,丙类功率放大器的导通角θ < 9o0,其效率可达85% ,所以高频功率放大器一般选择丙类工作状态。

本文利用proteus软件对丙类功率放大器电路进行仿真,通过仿真结果与理论相对照方式加深对高频丙类功率放大器电路的理解。

2. proteus简介proteus嵌入式系统仿真与开发平台是由英国labcenter公司开发的,是目前世界上最先进最完善的电路设计与仿真平台之一。

proteus软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真。

proteus软件提供了丰富的测试信号用于电路测试。

对电路系统的教学,学生的实验、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛等都有很大的帮助。

通过动态器件如电机、led、lcd开关等,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,可以实时看到运行后的输入输出的效果。

3.丙类功率放大器的基本理论图1是丙类谐振功率放大器的原理电路,l、c组成并联谐振回路,作为集电极负载回路,负载回路既可以实现选频滤波的功能,又实现阻抗匹配。

放大器的工作状态由偏置电压vbb的大小决定,当vbb<vbe(on)时为丙类状态。

3.1工作原理若激励电压us=umcosωt ,且vbb<vbe(on),则电路工作在丙类状态。

ube= vbb +us = vbb + umcosωt电路的工作波形如图 2所示。

晶体管的集电极电流ic为周期性的余弦脉冲。

实际上工作在丙类状态的晶体管各极电流ib、ic、ie 均为周期性余弦脉冲,均可以展开为傅立叶级数。

使用multisim软件对C类功率放大器进行仿真

使用multisim软件对C类功率放大器进行仿真

基于Multisim的C类功率放大器仿真高频功率放大器是发射机的重要组成部分,通常用在发射机的末级和末前级,主要作用是对高频信号的功率进行放大一高效输出最大的功率,使其达到发射功率的需求。

一般电子线路应用设计中,对功率放大电路的基本要求如下:1)输入电阻大,这样可以降低对前级电路的影响。

2)输出电阻小,这样可以保证相应的功率输出的能力。

3)线性度好,这可以在功率放大的同时保证很小的波形失真。

4)效率高,即输出功率与带负载是的输出功率比值大为满足上述四项要求,工程中设计出了各种各样的功率放大器。

本文将采样仿真分析的方法,介绍C类功率放大器。

C类功率放大器根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极导通角θ的范围,可以分为A类,AB类,B类,C类,D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,C类功率放大器的θ<90o,其效率可达85%,所以高频功率放大器通常工作在C类状态,负载为LC谐振回路,以实现选频滤波和阻抗匹配,因此将这类放大器称之为谐振功率放大器或窄带高频功率放大器。

1.输入输出信号幅值之间的关系创建电路图,如图所示:图1改变信号的输入幅度分别为0.7v,1v。

用示波器观察得到的输入输出信号波形为:图2 0.7V输入幅值图3 1V输入幅值结论:在输入电压增大的情况下输出信号出现明显失真。

2.集电极电流I c与输入信号之间非线性关系仿真按照图1建立电路原理图但输入信号频率为1MHz,幅度为0.7V时,利用Multisim仿真软件中的瞬态分析对功率放大器进行分析,再将输入信号增大到1V完成同样的分析内容。

仿真结果:图4 0.7V输入电压时的I c图5 1V输入电压时的I c分析:由实验仿真结果图4,5可以看出,不同输入信号振幅的集电极电流均为半个周期的余弦脉冲波,但形状不一样,这是由于C类工作状态下的晶体管导通时间小于输入信号的半个周期的缘故,故当输入信号较小时工作在欠压状态,集电极电流为尖顶余弦脉冲;但输入信号比较大时,进入过压区,集电极电流则为凹顶脉冲。

多级放大器的multisim仿真

多级放大器的multisim仿真

1、实验目的和要求目的:1、理解多级放大器的几种耦合方式;2、熟悉多级放大器的电压放大倍数计算以及输入电阻、输出电阻计算方法;3、明确多级放大器的设计方法;4、理解多级放大电路通频带的估算方法;要求:1、电压增益G>50db;2、负载电阻 3.3k3、输入正弦信号电压U1=2mV(有效值)2、实验原理和内容1、共射放大电路放大器的基本任务是不失真地放大信号。

要使放大器能够正常的工作,必须设置合理的静态工作点Q。

为了获得最大不失真的输出电压,静态工作点应该在选出输出曲线上的交流负载线的中点,如图4.2.1所示,如工作点选的太高,就会引起饱和失真(如图4.2.2);若选的太低(如图4.2.3),就会引起截至失真。

对于小信号放大器而言,由于输出交流信号幅度很小,非线性失真不是主要问题,因此Q点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求选择。

例如,希望放大器耗电小、噪声低或输入阻抗高,Q点可以选低一点;希望放大器增益高,Q点可以适当选高一些等等。

放大器的静态工作电压和电流可由简单偏置电路(图4.2.4)和分压式偏置电流负反馈电路(图4.2.5)供给。

简单偏置电路简单,当环境温度和其他条件变化(例如更换管子)时,Q点将会明显的偏移,此时本来不失真的输出波形就可能产生失真。

而分压式偏置电阻负反馈电路具有自动调节静态工作点的能力,所以当环境温度变化或者更换管子时,Q点能基本保持不变,因而这种电路获得了广泛的应用。

2.射极跟随器:射极跟随器(又称射极输出器,简称射随器或跟随器)是一种共集接法的电路见下图,它从基极输入信号,从射极输出信号。

它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点。

1、射随器的主要指标及其计算一、输入阻抗从上图(b)电路中,从二、1、1`端往右边看的输入阻抗为:Ri=Ui/Ib=rbe+(1+β)ReL式中:ReL=Re//RL,rbe是晶体管的输入电阻,对低频小功率管其值为:rbe=300+(1+β)(26毫伏)/(Ie毫伏)在上图(b)电路中,若从b、b’端往右看的输入阻抗为Ri=Ui/Ii=Rb//Rio.由上式可见,射随器的输入阻抗要比一般共射极电路的输入阻抗rbe高(1+β)倍。

模拟电路 实验六 多级放大器

模拟电路 实验六 多级放大器
为满足不同设计要求,采用两级放大电路,以提高电压增益 或输出功率。
图4-1 多级放大器 注意:输入端无需加分压器
三、实验内容
1.静态工作点估算及调试 (1)静态工作点测量电路
(2)静态工作点估算
电路给定参数:VCC=+12V、VBE=0.75V、 β =100 、 IC1=1.3 mA 、IC2=4 mA
实验六 多级放大器
---指导书(二) 第16页
一、 实验目的
掌握多级放大器静态工作点Q的调整、 测试方法。
掌握多级放大器的电压放大倍数AVL、 Av∞的测试方法。
掌握多级放大器的输入电阻Ri、输出电 阻Ro的测试方法。
进一步熟悉EWB仿真软件的操作方法及 电路性能指标的测试方法。
二、实验参考电路
――指导书(二)P19页
判断此电路的反馈类型,并分析此反馈对放 大器性能的影响(即对Av、Ri、Ro的响);
已知VCC=+12V,IC1=1.3mA,IC2=4mA, β1=β2=100,分别计算基本放大器及负反馈放 大器的电压放大倍数,输入电阻、输出电阻。
表4-1:
VE1 VB1 VC1 VE2 VB2 VC2 RW1 RW2 (V) (V) (V) (V) (V) (V) (Ω ) (Ω )
估算值 实测值
2.动态参数估算及测量
(1)动态参数估算
电路总放大倍数:
AV
VO2 VI
VO1 VO2 VI VO1

AV 1 AV 2
第二级负载电阻:
R
' L
2

RC 2
// RL
放大电路输入电阻:ri ri1 Rb1 // rbe1

基于Multisim的丙类谐振功率放大器的仿真研究

基于Multisim的丙类谐振功率放大器的仿真研究

基于Multisim的丙类谐振功率放⼤器的仿真研究基于Multisim 的丙类谐振功率放⼤器的仿真研究作者/周友兵,淮安信息职业技术学院⽂章摘要:运⽤Multisim 软件对丙类谐振功率放⼤器进⾏了分析仿真。

将Multisim 引⼊⾼频电路教学后,该软件能帮助学⽣理解理论内容,提⾼学⽣分析问题、解决问题的能⼒。

关键词:Multisim 软件;谐振功放;仿真;⼯作状态引巨丙类谐振功率放⼤器⼴泛应⽤于各种⽆线电发射机中。

它的主要功能是放⼤⾼频信号,并且以⾼效率输出⼤功率为⽬的。

为了提⾼效率,⾼频功放都⼯作在丙类状态。

它的功能是放⼤信号使之达到⾜够功率输出,以满⾜天线发射的要求。

它的主要技术指标有:输出功率、效率和失真等。

⾼频功率放⼤器的主要特点:(1)⼯作频率⾼,相对频带窄;(2) 采⽤选频⽹络作为负载回路;(3)放⼤器⼀般⼯作在丙类⼯作状态。

MultisimlO 是美国国家仪器有限公司研发的⾼版本电路模拟仿真软件,被⼴泛⽤于电⼦电路的仿真分析与设计。

MultisimlO 让设计与仿真实验同步进⾏,边设计边实验,修改调试⽅便,具有直观、⽅便、⾼效的优点,并且可通过实际的电路,对最后的设计结果进⾏验证。

1.⾼频谐振功率放⼤器的电路与⼯作原理■ 1.1⾼频谐振功率放⼤器电路组成⾼频谐振功率放⼤器的原理电路如图1所⽰。

除电源和偏置电路外,它是由晶体管,谐振回路和输⼊回路三部分组成。

晶体管作为⼀个电流控制型器件,它在较⼩的激励信号电压作⽤下,形成基极电流,控制了较⼤的集电极电流,流过谐振回路产⽣⾼频功率输出,从⽽完成了把电源的直流功率转换为⾼频输出功率的任务。

■ 1.2⾼频功率放⼤器的⼯作状态分析在⾼频功率放⼤器中根据晶体管⼯作的是否进⼊饱和区域,可把⾼频谐振功率放⼤器分为⽋压、临界和过压三种⼯作状态。

将不进⼊饱和区的⼯作状态称为⽋压状态,其集电极电流脉冲形状如图2中的曲线①所⽰,为尖顶余弦脉冲;将进⼊饱和区的⼯作状态称为过压状态,其集电极电流脉冲形状如图2中的曲线③所⽰,为中间凹陷的余弦脉冲;如果晶体管⼯作刚好不进⼊饱和区,则称为临界⼯作状态,其集电极电流脉冲形状如图2中的曲线②所⽰,仍为尖顶余弦脉冲。

otl功率放大器实验报告(共8篇)

otl功率放大器实验报告(共8篇)

otl功率放大器实验报告(共8篇)
1. OTL功率放大器实验报告:该报告概述了OTL功率放大器的工作原理、设计及其实验流程。

此外,它还应用直流、交流仿真模型来评估OTL功率放大器的性能。

2. OTL功率放大器实验数据分析:这一报告主要研究OTL功率放大器在不同工作条件下的输出特性,并对实验数据进行分析。

3. OTL功率放大器实验结果分析:这一报告分析了OTL功率放大器的增益、电压和功率的响应特性,以及实验结果与理论模型的差异。

4. OTL功率放大器实验数据处理:这一报告研究了OTL功率放大器的输入和输出参数,以及实验中所使用的数据处理方法。

5. OTL功率放大器实验结果对比:本报告将OTL功率放大器的实验结果与理论模型进行比较,分析其优劣,并提出改进方案。

6. OTL功率放大器实验可靠性分析:该报告通过对OTL功率放大器实验结果的分析,考察其可靠性,并提出改进方案。

7. OTL功率放大器实验参数优化:本报告根据实验结果,优化OTL功率放大器的参数,以提高其性能。

2024年电路实验报告

2024年电路实验报告
频率:133.33Hz
幅度范围:1~9V
四、总结
第一次进行电路设计,遇到了很多麻烦。Multisim、Protel等软件不熟悉,第一次焊电路焊工也不行。通过实验,基本学会了这些软件的操作,制作过程中,自己的焊工有了很大进步。虽然做了好几次才把电路调出来,但还是很满意。
电路实验报告4
一、实验目的
1. 更好的理解、巩固和掌握汽车全车线路组成及工作原理等有关内容。
3、VCC=6V,VM=3V时测量静态工作点,然后输入频率为5KHz的正弦波,调整输入幅值使输出波形最大且不失真。(以下输入输出值均为有效值)
四、试验小结
功率放大电路特点:在电源电压确定的状况下,以输出尽可能大的不失真的信号功率和具有尽可能高的转换效率为组成原则,功放管常工作在尽限应用状态。
电路实验报告2
2.实验按预定的步骤进行,做好后经教师的检查允后方可启动或通电实验。
3.实验做完后,应自行检查数据等结果,并与理论相对照,分析实验结果,做好实验报告。
4.实验做完后,工具不要乱放,擦干净后,整理好装入工具箱内。
5.实验时发生事故,切勿惊慌失措,首先切断电源,保持现场,由教师检查处理。
6.要爱护财产,正确使用实验设备,如有损坏要添表上报,并听候处理,特别是操作不当或使用不当者,要部分或全部赔偿。
对于某些电器设备,为了保证其工作的可靠性,提高灵敏度,仍然采用双线制连接方式。例如,发电机与调节器之间的搭铁线、双线电喇叭、电子控制系统的电控单元、传感器等。
(2) 汽车电路采用直流电源,汽车用电设备采用与电源电压一致的直流电器设备。
(3) 汽车用电都是低压电源一般为12V、24V,目前有的人提出用42V电源。个别电器工作信号是高压或不同的电压,如点火系统电路中的高压电路,电控系统各传感器的工作电压、输出信号等。

功率放大器实验报告(终)

功率放大器实验报告(终)

功率放⼤器实验报告(终)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:⾳频功率放⼤电路设计⼀、设计任务设计⼀⼩功率⾳频放⼤电路并进⾏仿真。

⼆、设计要求已知条件:电源9±V 或12±V ;输⼊⾳频电压峰值为5mV ;8Ω/0.5W 扬声器;集成运算放⼤器(TL084);三极管(9012、9013);⼆极管(IN4148);电阻、电容若⼲基本性能指标:P o ≥200mW (输出信号基本不失真);负载阻抗R L =8Ω;截⽌频率f L =300Hz ,f H =3400Hz扩展性能指标:P o ≥1W (功率管⾃选)三、设计⽅案⾳频功率放⼤电路基本组成框图如下:⾳频功放组成框图由于话筒的输出信号⼀般只有5mV 左右,通过话⾳放⼤器不失真地放⼤声⾳信号,其输⼊阻抗应远⼤于话筒的输出阻抗;滤波器⽤来滤除语⾳频带以外的⼲扰信号;功率放⼤器在输出信号失真尽可能⼩的前提下,给负载R L (扬声器)提供⼀定的输出功率。

应根据设计要求,合理分配各级电路的增益,功率计算应采⽤有效值。

基于运放TL084构建话⾳放⼤器与宽带滤波器,频率要求详见基本性能指标。

功率放⼤器可采⽤使⽤最⼴泛的OTL (Output Transformerless )功率放⼤电路和OCL (Output Capacitorless )功率放⼤电路,两者均采⽤甲⼄类互补对称电路,这种功放电路在具有较⾼效率的同时,⼜兼顾交越失真⼩,输出波形好,在实际电路中得到了⼴泛的应⽤。

对于负载来说,OTL 电路和OCL 电路都是射极跟随器,且为双向跟随,它们利⽤射极跟随器的优点——低输出阻抗,提⾼了功放电路的带负载能⼒,这也正是输出级所必需的。

由于射极跟随器的电压增益接近且⼩于1,所以,在OTL电路和OCL电路的输⼊端必须设有推动级,且为甲类⼯作状态,要求其能够送出完整的输出电压;⼜因为射极跟随器的电流增益很⼤,所以,它的功率增益也很⼤,这就同时要求推动级能够送出⼀定的电流。

基于Multisim的高频功率放大器

基于Multisim的高频功率放大器

辽宁科技大学集成电路应用课程论文论文题目:基于Multisim的高频功率放大器学院、系:电子与信息工程学院专业班级:自动化126学生姓名:任课教师:2015 年 6 月10 日基于Multisim的高频功率放大器摘要:功率放大器是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。

本文利用Multisim 先进的高频仿真功能构建了由甲类和丙类功率放大器级联的高频功率放大器,并进行仿真实验采用分级测试、两级级联的形式,给出了甲类功率放大器的工作状态,丙类功率放大器的调谐特性及级联放大器的负载特性分析。

所得仿真结果与理论分析一致,并且能显示出一些无法用电子仪器设备显示的波形和曲线,使结果更直观,更易于理解。

关键字:高频功率放大器;Multisim;仿真分析;丙类功率放大器Abstract:Power amplifier is refers to under the condition of a given distortion rate, can produce a maximum power amplifier output to drive a load. Using Multisim advanced high frequency simulation function, this paper builds by class a and class c power amplifier cascade of high frequency power amplifier, and the simulation experiment using grading test, two display in the form of, given the working state of the class a power amplifier, class c power amplifier of the tuning characteristics and load characteristic analysis of cascade amplifier. Simulation results are consistent with theoretical analysis, and can show some can't use electronic instruments and equipment and the wave curve, make the results more intuitive, easier to understand.Key words:high-frequency power amplifier;Multisim; simulation analysis;Class C Amplificating目录1.引言 02功率放大器简介 02.1功率放大器的特点 02.2功率放大器的分类 (1)3.高频功率放大器简介 (3)3.1高功放知识简介 (3)3.2 高功放电路工作原理 (3)3.3高功放性能分析 (4)3.2.1谐振功率放大器的动态特性 (4)3.2.2功率放大器的负载特性 (4)3.2.3放大器工作状态的调整 (6)4.电路设计与参数计算 (7)4.1方案的设定 (7)4.2 单元电路设计 (8)4.2.1 甲类谐振放大器 (8)4.2.2 丙类高功放 (9)4.3 总体电路图设计 (9)5电路仿真与结果分析 (10)6元件清单 (12)7总结 (13)参考文献 (13)致谢 (14)1.引言电子设备电路的一般结构是由电源、输入级、中间级和输出级等部分组成,输出级通常输出足够大的功率,驱动一定的负载。

基于Multisim2001 的高频丙类谐振功率放大器仿真研究①

基于Multisim2001 的高频丙类谐振功率放大器仿真研究①

基于Multisim2001 的高频丙类谐振功率放大器仿真研究①摘要: 介绍了EDA 软件Multisim2001 的功能和特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器进行了仿真研究,给出了其各种外部特性仿真分析结果,实现了其功能验证. 该实例充分表明,Multisim2001 可为高频电子电路的分析、设计和优化提供一个快捷、高效的新途径.关键词: 高频电路;谐振功率放大器;Multisim2001 ;仿真0 引言高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基本电子电路. 其高工作频率和器件的非线性等特点是传统的分析和设计方法不得不面对的麻烦. 随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子电路的设计方式已经步入了EDA技术时代. 如今,EDA 技术已被广泛的应用于电子电路设计、仿真、集成电路版图设计、印刷电路板的设计以及可编程器件的编程等过程中,极大地提高了电子电路与系统的设计质量及其效率,越来越受到人们的重视. 采用EDA 技术对电子产品设计进行前期工作已成为一种发展的必然趋势. 但目前流行的众多通用电路仿真软件一般不具备高频电路的仿真分析与设计功能. 本文介绍仿真软件Multi2sim2001 的主要功能特点,并利用其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器特性进行仿真研究.1 Multisim2001 的主要功能和特点Multisim2001 是加拿大Interactive Image Techn2ologies 公司于2001 年推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA 软件,它具有直观、方便的操作界面,创建电路、选用元器件和虚拟测试仪器等均可直接从屏幕图形中选取,而且提供的虚拟测试仪器非常齐全,其外观与真实仪器十分相似,操作简便. 它的元器件数据库中存在着大量与实际元器件相对应的元器件模型,确保了电路仿真分析设计的结果更精确、更可靠、更具有实用性. 它具有完备的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳定分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法. 此外,还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,以便观察到故障情况下的电路工作状态. 在进行仿真的过程中,可以存储测试点的数据、测试仪器的工作状态、显示的波形以及电路元件统计清单等. Multi2sim2001 既可对模拟或数字电路分别进行仿真,也可进行数模混合仿真,还具有射频电路的仿真功能. 特别是,它先进的高频仿真和设计功能,是目前众多通用电路仿真软件所不具备的.2 高频丙类谐振功率放大器仿真分析Multisim2001 软件进行仿真分析的基本步骤为:根据原理和设计需要,创建仿真电原理图,然后根据实际情况设置好电路图选项,设定仿真分析方法,打开仿真开关,运行所设计好的电路,借助仿真仪器,即可得到所需仿真结果,同时结果还可以输出为文件和数据进一步分析处理. 下面利用Multi2sim 2001 对高频丙类谐振功率放大器进行电路设计和外部特性仿真分析.2. 1 原理电路图的建立与参数设置首先进入Multisim2001 工作窗口绘制电路,如图1 所示. 这是一个典型的高频丙类谐振功率放大电路. 基极直流偏压Vbb 使基极处于反向偏置,即放大管工作在丙类状态,以提高放大效率. 集电极负载采用LC 并联谐振回路, 且谐振于基频(1MHz) ,起滤波和阻抗匹配作用.由图2 ,3 可看出,不同输入信号振幅时的集电极电流均为半个周期的余弦脉冲序列,但形状不同. 这是由于丙类状态下的晶体管导通时间小于输入信号的半个周期的缘故,故当输入信号较小时,工作在欠压状态,集电极电流为尖顶余弦脉冲;当输入信号比较大时,进入过压区,集电极电流则为凹顶脉冲.尽管由于晶体管的非线性,使集电极电流与输入信号之间为非线性关系,但由于并联谐振回路的选频特性,集电极电流的基波分量会在回路两端产生较大的输出电压,而谐波分量所产生的输出幅度很小,可以忽略不计. 这样输出电压将与输入信号成线性关系,如图4 所示.2. 2 输入与输出信号波形要观察输入输出波形,需要对电路进行瞬态分析. 点击SimulatePAnalysesPTransient Analysis , 在Analysis Parameters 页面中,设置Start time = 0. 02s ,End time = 0. 020005s ,选输出变量为vvcc # branch ,点击Simulate 按钮进行分析. 输入信号振幅不同取值时的集电极电流波形如图2 ,3 所示,输入和输出电压波形如图4 所示.2. 3 负载特性负载特性是指在Vcc ,Vbb ,Vsm 不变的条件下,高频功率放大器的工作状态、Ic0 , Ic1m 和Vcm 与负载电阻R1 之间的关系.在图1 电路中,设负载R1 (可调电位器) 的初始值为3kΩ ,按b 及shift + b键改变负载R1 的值,通过与负载回路串、并联的电流表、电压表和示波器观测负载变化时输出电流电压的变化,测试数据如图5 所示. 结果表明,随着负载R1 的增大,电路的工作状态变化是由欠压区到临界直至进入过压区,Matlab 拟合曲线给出了电流电压的变化情况. 仿真结果同理论分析一致.2. 4 振幅特性振幅特性是指在在负载R1 ,Vcc ,Vbb 不变的条件下,高频功率放大器的工作状态、Vcm , Ic1m 和Ic0与输入信号Vsm 之间的关系.依次改变图1 中的输入信号源振幅,单击“仿真”按钮,通过与负载回路串、并联的电流表、电压表和示波器观测负载变化时输出电流电压的变化,测试数据如图6 所示. 结果表明,随着Vsm 的增大,电路的工作状态逐渐由欠压区到临界直至进入过压区,电流电压逐渐增大,在过压区近似呈恒流恒压特性. 仿真结果同理论分析一致.2. 5 集电极调制特性高频功率放大器的集电极调制特性是指在其他参数不变的条件下,Vcm , Ic0 , Ic1m 与Vcc 之间的关系. 为此,对集电极直流电源Vcc 进行参数扫描分析:首先选SimulatePAnalysesPParameter Sweep , 将vvcc 设置为扫描参量,起始值为6V ,终止值为24V ,步长为3V ,再选择Transient 瞬态分析,设置节点4为输出变量,得到的输出波形如图7 所示. 从图中可明显看出, 当Vcc 较小时,随着Vcc 的增大,输出电压幅度也增加; 当Vcc 较大时,输出电压增幅减缓. 因此利用放大器工作在过压区时的这种特性可以实现集电极调幅输出.3 结束语本文利用Multisim2001 软件平台对高频丙类谐振功率放大器进行了仿真研究,给出了其各种外部特性仿真分析结果,现实了其功能验证. Multi2sim2001 是一个优秀的高频电路仿真分析软件,其强大的射频仿真分析功能改变了传统的高频电子电路的分析、设计方法,为设计出更合理、更优化的电子电路与系统提供了一个快捷、高效的新途径.参考文献:[1] 胡宴如,耿苏燕.高频电子线路[M].高等教育出版社,2009.[2] 郑步生,吴渭.Multisim2001 电路设计及仿真入门与应用[M] .北京:电子工业出版社,2002.[3] 蒋卓勤,邓玉元.Multisim2001 及其在电子设计中的应用[M] .西安:西安电子科技大学出版社,2003.[4] 于海勋,郑长明. 高频电路实验与仿真[M] .北京:科学出版社,2005.[5] 张肃文,陆兆熊. 高频电子线路(第三版) [M] .北京:高等教育出版社,1993.。

功率放大电路仿真与测试实验报告

功率放大电路仿真与测试实验报告

四、功率放大电路仿真与测试
4.1 低频功率放大器(OTL)
1.仿真目的
(1)理解OTL低频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。

2.仿真电路
(1)比较甲类功率放大器与乙类功率放大器的特点、输出功率及效率。

(2)静态时调Q1、Q2之间电压为电源电压的一半。

(3)从示波器上观察,放大倍数不到50倍;测量负载电压有效值为295.98mV,测量函数信号发生器输出电压有效值为7.07mV,则电压放大倍数近似为42倍。

改变电阻R2交越失真明显。

如图4-1所示为低频功率放大器(OTL)电路图。

图4-1 低频功率放大器(OTL)电路图
如图4-2所示为低频功率放大器(OTL)波形图。

图4-2 低频功率放大器(OTL)波形图
3.测试内容
(1)测试各极静态工作点、最大不失真输出功率m P 0、效率η等
(2)改变电路参数,观察交越失真并研究如何消除这种失真。

集成功放实验报告(multisim仿真)_swh

集成功放实验报告(multisim仿真)_swh

集成功率放大电路的仿真测试姓名:孙伟皓专业:通信工程学号:30120141032日期:2016年7月16日一、摘要集成功放是音响设备的重要组成部分,广泛应用于电子设备、音响设备、通信和电动控制系统中。

集成功放的作用是向负载提供足够大的信号功率。

集成功放与分立元件相比的优点:体积小、重量轻、成本低、外接元件少、调试简单、使用方便,分立元件使用更灵活,显著地减小饿了元器件大小和元器件之间互相连线的距离,从而极大程度提高了电路的工作效率。

集成功放的主要缺点是:输出功率受限制、过载能力较分立元件的功放电路差,原因是集成功放增益较大,易产生自激振荡,AF=-1(电路存在多级放大时),其后果轻则使功放管损耗增加,重则会烧毁功放管。

因此,集成功率放大电路在调整、测试和使用时,要采取必要的保护措施。

而电路的仿真和检测,可极大程度地进行测量,将不必要的损耗降至最低。

二、实验目的1、通过multisim电路仿真软件对集成功率放大电路进行仿真,并进行测试和研究。

2、掌握multisim电路仿真软件的信号源、示波器、波特图仪和瓦特表使用方法。

3、了解功率放大电路的应用电路及主要指标测量方法。

4、对放大电路的频率响应进行分析。

三、实验内容实验电路采用《现代电子实验技术》中实验九——集成功率放大器电路仿真测试中实验电路。

该实验电路采用TDA2030功放芯片。

其采用超小型封装(TO-220),提高组装密度,且输出功率较大,Po=18W(RL=4Ω),失真度小于0.5%,交越失真小,内含各种保护电路,如自动限制功耗的短路保护(输出晶体管的工作点保持在安全工作区内)、地线偶然开路和电源极性反接(Vmax=12V),热保护,负载泻放电压反冲等,因此工作安全可靠。

根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。

因此,越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中引脚定义为:1脚是正向输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端极限参数为:1、按图连接电路,并连接上所示仪表。

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仿真实验四功率放大电路仿真实验
一、实验目的
(1)熟悉Multisim软件的使用方法。

(2)掌握理解功率放大器的工作原理。

(3)掌握功率放大器的电路指标测试方法
二、实验平台
Multisim 10.0
三、实验原理
1. OTL功率放大器的原理
图1所示为OTL功率放大器。

其中由晶体三极管VT1组成推动级(也称前置放大级),VT2、VT3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL功率放大电路。

由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。

VT1管工作于甲类状态,它的集电极电流IC1由电位器RP1(RP1)进行调节。

IC1 的一部分流经电位器RP2及二极管VD,给VT2、VT3提供偏压。

调节RP2,可以使VT2、VT3得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态,以克服交越失真。

静态时要求输出端中点A的电位,可以通过调节PR1来实现,又由于RP1的一端接在A 点,因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。

C4和R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。

图1 OTL功率放大器
当输入正弦交流信号ui 时,经VT1放大、倒相后同时作用于VT2、VT3的基极,ui 的负半周使VT2管导通(VT3管截止),有电流通过负载RL ,同时向电容C2(C2)充电,在ui 的正半周,VT3导通(VT2截止),则已充好电的电容器C2起着电源的作用,通过负载RL 放电,这样在RL 上就得到完整的正弦波,其波形如图2.6.2所示。

在仿真中若输出端接喇叭,在仿真时只要输入不同的频率信号,就能在喇叭中能听到不同的声音。

2. OTL 电路的主要性能指标
1)最大不失真输出功率P om :理想情况下,L
2CC
om R U 81P =
在电路中可通过测量RL 两端的电压有效值UO 或RL 的电流来求得实际的O O I U ==L
2
O om R U P
2)效率η:100%P P ηv
om
=
PV-直流电源供给的平均功率,理想情况下,ηmax = 78.5% 。

可测量电源供给的平均电流I DC ,从而求得P v =U CC •I DC ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。

在仿真平台上也可用功率表分别测出最大不失真功率和电源供给的平均功率。

四、实验内容和要求
(1)利用Multisim 仿真软件设计如图所示功率放大电路。

(2)测量各放大级的静态工作点。

(3)测量最大不失真输出功率,理想情况下,最大不失真输出功率L
CC
OM
R U P 281=
,在实验中
可通过测量RL 两端的电压有效值,来求得实际的L
O
OM
R U P 2=。

或通过测量流过RL 的电流有效值,来求得实际的L L O M R I P 2
=。

(4)测量功率放大器的效率η,%100⨯=
E
OM
P P η,其中E P 是直流电源供给的平均功率。

理想情况下,%5.78=η。

在实验中,可测量电源供给的平均电流I DC ,从而求得P v =U CC •I DC 。

(5)测量功率放大器的幅频特性。

五、实验报告要求
(1)分别调整R4和R1滑动变阻器器,使得万用表XMM2和XMM3的数据分别为5---10mA 和2.5V ,然后测试各级静态工作点填入下表:(注意,信号发生器的大小为0)I c1=I c2= 7.56mA ,U 12
(2)说明测量和计算最大不失真输出功率的方法,并给出其值。

(3)说明测量和计算功率放大器效率的方法,并给出其值。

(4)说明测量幅频特性的方法,并分别画出幅频特性曲线。

(5)请分析并总结仿真结论与体会。

六、思考题
1、分析实验结果,计算实验内容要求的参数。

2、总结功率放大电路特点及测量方法。

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