高频功率放大器实验报告.pdfVIP

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-XXXA

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

1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

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?t

1.4.2

uCE?EC?Ucmcos?t

1.4.3

当输入信号ub?EB?U

BZ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?iCm

cos?t?

2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

aco?s

1?co?s

1.4.4

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、…。集电极余弦脉冲电流

iC及各次谐波的波形如图1.4.3所示，其频谱如图1.4.4所

示。

图1.4.3集电极余弦脉冲电流iC及各次谐波的波形

图1.4.4集电极余弦脉冲电流iC的频谱

由于晶体管集电极电流为尖顶余弦脉冲，为了不失真的

放大信号，晶体管集电极负载回路必须采用具有选频滤波特

性的LC并联谐振回路。当回路调谐于输入信号频率（基波

频率）时，高频功率放大器的输出信号为：

uc(t)?IC1mRPcos?t1.4.6IC0?ICmax?0(?)1.4.7

IC1m?ICmax?1(?)1.4.8

式中，uc(t)为谐振回路的端电压；RP为回路的等效谐

振电阻；ICmax为集电极余弦脉冲电?0(?)、?1(?)流的最大

3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.

值；IC0为脉冲电流的直流分量；IC1m为脉冲电流基波分量

的振幅；

为余弦脉冲分解系数；?为余弦脉冲电流的导通角，为

了兼顾高的输出功率和高的