高频谐振功率放大器

1、深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 高频电路 实验项目名称： 高频谐振功率放大器 学院： 信息工程学院 专业： 通信工程 指导教师： 谢宁 曾捷 报告人： 廖文飞 学号： 班级： 2 实验时间： 2014.4 实验报告提交时间： 教务处制一、实验目的：1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。2.熟悉高频谐振功率放大器的基本工作原理，三种工作状态，功率、效率计算。3.了解集电极电源电压VCC与集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响。二、实验仪器：实验板2（丙类高频功率放大电路单元）双踪示波器AS1637函数信号发生器（用作为高频信号源）万用表三 实验原理：1高频谐振功率放大器原理高频

2、谐振功率放大器原理电路如图3-1所示。图中，L2、L3是扼流圈，分别提供晶体管基极回路、集电极回路的直流通路。R10、C9产生射极自偏压，并经由扼流圈L2加到基极上，使基射极间形成负偏压，从而放大器工作于丙类。C10是隔直流电容，L4、C11组成了放大器谐振回路负载，它们与其他参数一起，对信号中心频率谐振。L1、C8与其他参数一起，对信号中心频率构成串联谐振，使输入信号能顺利加入，并滤除高次谐波。C8还起隔直流作用。R12是放大器集电极负载。2高频谐振功率放大器电路高频谐振功率放大器电路如图3-2所示，其第3级部分与图3-1相同。BG1、BG2是两级前置放大器，C2、C6用以调谐，A、B点用作

3、为这两级的输出测试点。BG3为末级丙类功率放大器，当K4断开时可在C、D间串入万用表（直流电流档），以监测IC0值。同时，E点可近似作为集电极电流iC波形的测试点（R10=10，C9=100pF，因而C9并未对R10构成充分的旁路）。K1K3用以改变集电极负载电阻图3-2 高频谐振功率放大器实验电路四、实验步骤：1实验准备 在箱体右下方插上实验板2（丙类高频功率放大电路单元）。接通实验箱上电源开关，此时箱体上12V、5V电源指示灯点亮。 把实验板2右上方的电源开关（K5）拨到上面的ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。 AS1637输出频率为10.7MHz、峰-峰值为8

4、0mV的正弦波，并连接到实验板2的输入（IN）端上。2两级前置放大器调谐 先将C、D两点断开（K4置“OFF”位置）。然后把示波器高阻（带钩）探头接A点，（监测第1级输出），调C2使输出正弦波幅度最大，从而相应的回路谐振。 再把示波器高阻（带钩）探头接B点，（监测第2级输出），调C6使输出正弦波幅度最大，从而相应的回路谐振。需要时，亦可把示波器探头接在B点上，再反复调节C2、C6，使输出幅度最大。3末级谐振功率放大器（丙类）测量 谐振功率放大器工作状态观察 实验准备() 接通开关K4（拨到“ON”）；() 示波器CH1连接到实验板2的OUT点上；() 示波器CH2以高阻（带钩）探头连接到E点上

5、。 逐渐增大输入信号幅度，并观察放大器输出电压波形（OUT点）和集电极电流波形（E点）。可发现，随着输入信号幅度的增大，在一定范围内，放大器的输出电压振幅和集电极电流脉冲幅度亦随之增大，说明放大器工作于欠压状态。 当输入信号幅度增大到一定程度时，放大器的输出电压振幅增长缓慢，而集电极电流脉冲则出现凹陷，说明放大器已进入到过压状态。 集电极负载电阻对谐振功率放大器工作的影响 VIp-p(AS1637输出信号)为100mV时的测量() 取R12=120W (接通K1，断开K2、K3) 时的测量用示波器观察功放级的输入、输出电压波形（B点、OUT点），并测量输入、输出电压峰-峰值Vbp-p、Vcp-

6、p；用万用表测量集电极直流电流值IC0，并把结果填入表3.1中。测量IC0的方法是：在C、D两点间串入万用表（直流电流，200mA档），再断开K4，便可读得IC0值，然后接通K4，取走表笔。() 取R12=75W时的测量：接通K2，断开K1、K3，重做()，观察集电极负载电阻减小对谐振功率放大器工作的影响。() 取R12=50W时的测量：接通K3，断开K1、K2，再重做()，观察集电极负载电阻进一步减小对谐振功率放大器工作的影响。 VIp-p为200mV时的测量：重复。 集电极直流电源电压对谐振功率放大器工作的影响实验板2右上方的电源开关（K5）拨到最下面，就接通了+5V电源（相应指示灯点亮）

7、，重做，以观察集电极直流电源电压的减小对谐振功率放大器工作的影响，并把相应数据也填入表3.1。说明： 表中“计算”列内各符号的含义如下：Ic1m 集电极电流基波振幅；Po集电极输出功率；PD集电极直流电源供给功率；Pc集电极耗散功率；hc集电极效率。 作计算时应注意：在本实验的实测中常用(电压)峰-峰值，而在教材的计算公式中则常用振幅值，两者相差一倍。五、数据处理：表3.1测试条件实测计算Vbp-p (V)Vcp-p (V)Ic0(mA)Ic1m(mA)Po(mW)PD(mW)Pc(mW)hcVCC=12VVIp-p=100mVR12=120W2.487.8432.30.03270.19620

8、.38760.191450.6%R12=75W2.566.8830.90.04580.27480.37080.09670.4%R12=50W2.646.0029.70.060.360.3564VIp-p=200mVR12=120W5.6816.480.50.0680.4080.9660.55842.2%R12=75W5.6813.379.50.0890.5340.9540.42055.9%R12=50W5.6811.078.60.110.660.94320.28369.9%VCC=5VVIp-p=100mVR12=120W10.471.50.0020.0050.00750.002567.7%R

9、12=75W10.421.40.0030.00750.007R12=50W10.381.40.0040.010.007VIp-p=200mVR12=120W1.522.9411.00.012250.03060.0550.024455.6%R12=75W1.562.5810.60.01720.0430.0530.01081.7%R12=50W1.582.2410.20.0220.0560.0516、 实验结论：1、 数据处理如上表所示；从表中可以得出：随着Vbm的增大，由过压状态进入临界状态，再进入欠压状态，在临界状态时，输出功率P0达到最大，都会随之增大。随着增大，由过压状态到临界状态，随着集电极负载的逐渐增大，由欠压状态进入临界状态，再进入过压状态，在临界状态时，输出功率P0达到最大，上述结论与理论学习时的结论一致。实验过程中可能因为仪器误差或者人