实验6高频功率放大器.docx

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14-4学 号 2014101XXX姓 名XXXXXXXX指导教师XXXXXXX……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………………………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………实验名称高频功率放大器同组人专业班级测控14-4姓名 XXX 学号201410XXX成绩……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………实验六 高频功率放大器 6.1高频功率放大器基本工作原理 一、高频功率放大器的原理电路高频功放的电原理电路图如图7-1所示（共发射极放大器）它主要是由晶体管、LC谐振回路、直流电源和等组成，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。通角θ的定义：集电极电流流通角度的一半叫通角θ。甲类（A类）θ=180度，效率约50%；乙类（B类）θ=90度，效率可达78%；甲乙类（AB类）90θ180度，效率约50%?78%;丙类（C类）θ90度可以推测，继续减小θ，使θ工作到小于90度，丙类效率将继续提高。2、高频功放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。可用傅里叶级数展开：式中，、为基波和各次谐波的振幅。W为集电极余弦脉冲电流（也就是输入信号）……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………的角频率。LC振荡回路起到了选频和滤波的作用：选出基波，滤除直流和各次谐波。 LC振荡回路的另一个作用是阻抗匹配。也就是可以改变回路（电感）的接入参数，使功放管得到最佳的负载阻抗，从而输出最大的功率。三、丙类调谐功率放大器基本原理由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置，在静态时，管子处于截止状态。只有当激励信号足够大，超过反偏压及晶体管起始导通电压之和时，管子才导通。这样，管子只有在一周期的一小部分时间内导通。所以集电极电流是周期性的余弦脉冲，波形如图7-2所示。根据调谐功率放大器在工作时是否进入饱和区，即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。（1）激励电压幅值变化对工作状态的影响当调谐功率放大器的电源电压、偏置电压和负载电阻保持恒定时，激励振幅变化对放大器工作的影响如图7-3所示。……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………由图可以看出，当增大时，、也增大；当增大到一定程度，放大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷，但此时还会增大（如）。（2）负载电阻Rc变化对放大器工作状态的影响当Ec、Eb、Ubm保持恒定时，改变集电极等效电阻Rc对放大器工作状态的影响，如图7-4所示。表示在三种不同负载电阻Rc时，做出的三条不同动态特性曲线QA1、QA2、QA3A3’.其中QA1对应于欠压状态，QA2对应于临界状态,QA3A3’对应于过压状态。.（3）电源电压Ec变化对放大器工作状态的影响在Eb、Ubm、Rc保持恒定时，集电极电源电压Ec变化对放大器工作状态的影响如图7-5所示……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………由图可见，Ec变化，Ucemin也随之变化，使得Ucemin和Uces的相对大小发生变化。当Ec较大时，Ucemin具有较大数值，且远小于Uces，放大器工作在欠压状态。随着Ec再减小，Ucemin小于Uces时，放大器工作于过压状态。图7-5中，EcEc2时，放大器工作于欠压状态；Ec=Ec2时，放大器工作于临界状态；EcEc2时，放大器工作于过压状态。即当Ec由大变小时，放大器的工作状态由欠压进入过压，波形也由余弦脉冲波形变为中间凹陷的脉冲波。7-2 高频功率放大器实验电路高频功率放大器实验电路如图7-6所示。…