课程设计高频谐振放大电路

1、课程设计报告题目：高频谐振功率放大器学生姓名：*学生学号：*系别：电气信息工程单除专业：通信工程年级：2021届任课教师：*电气信息工程学院制2013年5月*师范学院电气信息工程学院2014届通信工程专业课程设计报告高频谐振功率放大器学生：*指导教师：*电气信息工程学院通信工程摘要高频功率放大器是通信系统中发送装置的要紧组件，用于发射机地结尾。本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成，第一级为甲类功率放大器，第二级为丙类谐振功率放大器。别离对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计，通过给定的技术指标要求确信甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，从而

2、设计出完整高频功率放大器电路，再利用电子设计软件multisim对电路仿真。适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180。；丙类放大器电流的流通角那么小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因此不能用于低频功率放大，只能用于采纳调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。高频功率放大器在很多领域和方面都有应用，而且涉及到很多方面的知识点，那么在这次设计中咱们能够把握高频宽带功放与高频谐振功放的设计

3、方式，电路调谐及测试技术；负载的转变及鼓励电压，基极偏置电压，集电极电压的转变对放大器工作状态的阻碍；了解寄生振荡引发的波形失真及排除寄生振荡的方式；而且能够了解并把握仿真软件的应用。关键词：高频谐振功率放大器工作状态效率输出功率1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务设计一个高频谐振功率放大器。1.2 课程设计的要求、确信丙类谐振功率放大器设计的工作状态。、确信丙类谐振功率放大器计算出电路中各器件参数。1.3 课程设计的研究基础、高频功率放大器的要紧功用是放大高频信号，而且以高效输出为目的，它要紧应用于各类无线电发射机中。发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要通过量级高频功率放大器才能

4、取得足够的功率，送到天线辐射出去。那么这次可用两级功率放大器组成高频功率放大器，如以下图1图高频功率放大器原理方框图高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以知足发送功率的要求，然后通过天线将其辐射到空间，保证在必然区域内的接收性能够接收到中意的信号电平，而且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器。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。丙类功率放大器通

5、常作为末级功放以取得较大的输出功率和较高的效率。图为丙类谐振功率放大器方案提出2电路概要设计2.1 方案提出高频谐振功率放大器的电路组成，除电源和偏置电路外，要紧由三个部份组成：(1)晶体管：大功率晶体管，能经受高电压、大电流，一样工作时发射极反偏(即工作状态为丙类)；(2)输入鼓励电路：提供功放所需鼓励信号电压。(3)输出谐振回路：需知足的条件为阻抗匹配。图1高频谐振功率放大器的大体电路2.2 方案论证高频功率放大器的要紧功用是放大高频信号，而且以高效输出为目的，它要紧应用于各类无线电发射机中。本课程设计的高频功率放大器由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中VT1组成甲类功率放大器，

6、晶体管VT2组成丙类谐振功率放大器。从输出功率P0而00mWB看，末级功放能够采纳甲类或乙类或丙类功率放大器，但要求总效率”>50%显然不能只用一级甲类功放，但能够只用一级丙类功放。本课程设计采纳的电路甲类功放选用晶体管3DG130丙类功放选用3DAI第一设计丙类功率放大器,再设计甲类功率放大器。丙类功放通常作为发射机的末级，以取得较大的输出功率和较高的效率。3高频功率放大器系统方案设计当鼓励源（Um）、负载（Rl）或直流电源（UBB>UC）发生转变时，都会阻碍到功放的工作状态，改变输出功率与效率；将外部参量转变时对功率放大器工作状态及性能指标的阻碍称为外部特性，包括负载特性一一R

7、-阻碍，放大特性一一Um-阻碍，调制特性一一UBb、Ux的阻碍。谐振功放的直流电源VbdVCc及鼓励电压Vbm不变时，放大器的输出电流Ico、Icml,输出电压Vcm及功率、效率随负载转变的特性，称为放大器负载特性。UBb、UBb及Um固按时,ic（ICOIci）都确信；增大R:放大器的工作状态转变：欠压一临界一过压图3.2高频功率放大器的负载特性曲线谐振功放的直流电源VBBVCC及负载RL不变时，鼓励电压Mm转变时，放大器的输出电流Ico、1加输出电压Vcm及功率、效率随Vbm*专变的特性，称为放大器的放大特性。在欠压区，输出电压振幅UC1mW输入电压振幅Uim近似呈线性关系能够实现对振幅转

8、变信号的线性放大。在过压区，输出电压振幅UCIrnfi似呈现恒压特性，能够实现对振幅转变信号的限幅。增大VbM放大器的工作状态转变：欠压>临界过压欠压偷界过压图3.3高频功率放大器的放大特性曲线第18页图高频谐振功率放大器变压器版总电路图图高频谐振功率放大器LC版总电路图丙类功率放大器的理论分析本次高频谐振功率放大器的设计后一级为丙类高频谐振功率放大器。丙类高频谐振功率放大器作为有效放大级，作用是在不失真的前提下尽可能放大输出功率。图高频谐振功率放大器后一级电路图由效率60睡口放大器的工作状态采纳临界状态得:2谐振回路电阻R5JCCES)-Q2P0I cm 1由2 P0R5I Icm(7

9、0)得:集电极电流最大值为1cmi=34.62 mACl H 1输入功率为:PlPo Ap=5mW由晶体管的直流B=10, I，I B1MIBMI BMi(70 )得:输出电压的振幅为U BM2P1I B1M假设取集电极并联谐振回路的电容为得:2yH1绕制电感L()C2fo本次高频谐振功率放大器的设计前一级为甲类高频谐振功率放大器。甲类高频谐振功率放大器作为缓冲级，作用是为后一级的丙类高频谐振功率放大器提供匹配、有效的输入。图高频谐振功率放大器前一级电路图甲类功率放大器的输出功率：PH=Pi=5mW由Pc=PH/,UcM2PC/得：bICM电阻为R4本级功放采纳3DG12ft体管，取B=30得

10、:输入功率Pi放大器输入阻抗RiRbbR3=335Q那么本级输入电压Uim2RiPi3.7静态的理论分析当Ui=0时，晶体管射极电位：UEQICQREUeqIBQ&4高频谐振功率放大器系统仿真和调试4.1 仿真软件介绍Multisim是一个专门用于电子电路仿真和设计的ED岷件，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都可直接从屏幕图形当选取，操作简便。它具有完备的电路分析功能，能够完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域分析和频域分析、器件的线性和非线性分析、交直流灵敏度分析等电路分析方式。在进行仿真的进程中，能够存储测试点的数据、测试仪器的工作状态、显示的波形。它先

11、进的高频仿真设计和功能，是目前众多仿真电路所不具有的。4.2 系统仿真实现对电路进行仿真测试高频放大器的放大成效，在输入端输入1KHZ的正弦波信号，由仿真电路图在仿真示波器选择B通道观看输入的1KHZ的正弦波信号，如图5所示，输入电压Vi=326mMfiTie540.CIWmsChaine_AChanri6l_fi“31UHDI.DCIVr?-nSaveBa.Tngg«TimebaEfi就川总IOms/DiifCharnelA.SCOpMDivChanrwJB税国电IlDO*#0vTrgger电电XoositacnYpositionYpositicriLereljn-eiEct0|k

12、VI¥?r用aIB/AI图4.2.1两个图的混合信号图原始输入信号scillpri*AFOURCHANNEL,UfoinascopeM6usCH450mV图4.2.3放大后的混合信号000CH4/35.5uVM沔9GH4/e71uYCH3ICmVCH45DmV图放大前后两个图的混合信号的对照再观看仿真示波器A通道的波形，即经高频功率放大器放大的信号波形，如图6所示，由仿真示波器可得输出电压Vo=2.282V。放大增益A=Vo/Vi=2282mV/326mV=7,20LgA=20Lg7=16.9dB,故由Multism仿真测得设计的高频功率放大器的电压放大增益Av=16.9dB。4.3

13、 系统测试数据分析总结调试结果：(1)工作频率：f0(2)输出电压的幅度：5(3)计算得输出功率：P。(4)计算得输出效率：=58.6%5设计小结5.1 收成设计心得回忆起这次高频课程设计，至今我仍感慨颇多。的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两礼拜的日子里，能够说得是苦多于甜，可是能够学到很多很多的的东西，同时不仅能够巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在设计电路时和同组成员一起讨论解决问题，同时设计出的电路通过Multisim软件仿真达到预期的放大成效，不仅让小组所有成员一起取得尽力后成功的欣喜，而且了解了Multism软件的利用。各类在这次学习到的知识或

14、是能力必将有效于以后的学习或是以后的工作，这也是这次课程设计的目的所在。通过这次课程设计使我知道了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正学到属于自己的知识，从而提高自己的实际动手能力和独立试探的能力。在设计的进程中碰到的问题，能够说得是多如牛毛，因为基础不牢固，再加上缺乏实际设计及动手的体会。课设的这段日子真的是给我留下了很深的印象。我总结出，在每次课设中，碰到问题最好的方法确实是请教他人，因为每一个人把握的情形都不一样，一个人不可能做处处处都懂，必需发挥群众的力量，复杂的情形才能够简单化。这一点我深有体会，在很多

15、时候，我碰到的困难或许他人之前就碰到过，向他们请教远比自己在那里试探来得简单，来得快。尽管我此刻已经初步学会了如何设计符合要求的高频谐振功率放大器，可是离真正能够利用已学的知识自由设计利用电路的还有一段的距离。课设的这段时刻我确实收成颇丰，不仅是因为它发生在专门的实践，更重要的是我的专业知识又有了专门大的进步，因为进步老是让人欢乐的。千里之行始于足下，我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，确实是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。6参考文献1刘泉主编.通信电子线路.武汉理工大学出版社，2005年1月2陈永泰主编.通信电子线路.武汉理工大学出版社，2020年10月3谢自美主编.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社，2006年8月4高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社，200