丙类高频功率放大器实验

丙类高频功率放大器实验实验三丙类功率放大器丙类是指放大器的工作状态,由其半导通角决定，半导通角小于90°时即为工作在丙类状态，其理想效率可以大于78.5%，有较大的功率和输出效率，因此丙类放大器一般用于末级放大。优点导通时间短，集电极功耗小，效率高。工作状态半导通角理想效率负载应用甲类θc=180050％电阻低频乙类θc=90078.5％推挽，回路低频、高频甲乙类900<θc<180050％<η<78.5%推挽低频丙类θc<900η>78.5%选频回路高频高频（谐振）功率放大器的应用场合从图中可见，高频功放是无线发射机的重要组成部分无线发射机无线接收机高频功放与高频小信号放大器的比较高频小信号放大器高频功放电路性质线性非线性应用场合发射机送给功放的信号接收机天线送来的信号发射机末端放大放大器类型甲类丙类集电极输出波形与输入信号一致余弦脉冲关键指标电压增益效率电路特点1、VCC：提供直流电源2、Ub激励信号源，使电源处于非线性状态3、晶体管，承受高电压，截止频率高4、负载回路：谐振回路5、VBB：提供反向偏置，决定导通角，以使电路工作在丙类状态。VbmvbewtwtiC0-qc+qcVBB0-qc+qcvbe转移特性iCVBZo理想化+vb-CLVccVBB-vc+icRp(b)tw或电压电流0+vb-CLVccVBB-vc+icRpVBZVCCVBBVbmVcmvbE

maxqiCicmaxciCvCEvBEvCEmin1.iC

与vBE同相，与vCE反相；2.iC脉冲最大时，vCE最小；3.导通角和vCEmin越小，Pc越小；集电极电流ic

VBB设置在功率管的截止区，以实现丙类工作,丙类工作时集电极电流为尖顶脉冲。石英晶体振荡器—提供载波信号推动级—提供足够的激励电压丙类功率放大器理论分析表明,当放大器工作在谐振状态的时候，负载为纯电阻状态，集电极直流电流最小，回路电压最大。但由于实际电路中内部电容的反馈作用，导致这两种现象不会同时发生。因此，在实验中，不仅要监视集电极直流电流，同时要监视集电极的脉冲电流来调谐电路。当放大器工作在欠压状态时：ic尖顶脉冲当放大器工作在过压状态时：ic凹顶脉冲当放大器工作在临界状态时：ic平顶脉冲，此时可以获取最大的输出功率和较大的工作效率。高频谐振功率放大器的设计原则：在最佳负载条件下，使功率放大器工作于临界状态，以获取最大的输出功率和较大的工作效率。本实验电路中的最佳负载是75Ω。实验操作步骤1、给实验板接入所需电源：VCC=12V，VBB=-12V2、短路帽短接J3的1和2端，J4的2和4端短路。J1和J5开路。调整RP2，使V4的基极电压约为

-0.3V左右。3、短接J5，J1开路，示波器测M1处波形，调整RP1使其输出幅度约为0.2V左右。4、推动级调整：短接J1，示波器观测M2处波形。5、J2开路，负载电阻接75Ω。示波器探笔1放置V4的发射极，测脉冲电流，示波器探笔2接M3，测功放级输出波形。A。负载特性的观察当Rp=75Ω时，调整CT4，使输出回路谐振，观察M3处波形，得到一个失真最小的正弦波（幅度大于9.4V），仔细调整CT2，CT3，使功放极达到较好的匹配状态，观察V4发射极的临界波形，应为一平顶脉冲（或略有凹陷的波形）。当Rp=39Ω和120Ω时，同上的方法，观察其过压波形和欠压波形。可知，随着负载的增大，集电极电流相应减小，放大状态由欠压→临界→过压。如右下图所示。记录此三种情况下的集电流脉冲波形。（注意：此处波形不好调，需将CT2、CT3、CT4联合起来仔细调整，方能得到理想的波形）观察后负载特性后，记录三种负载条件上获得的输出电压）通过示波器取其峰峰值）、集电极电压、和集电极直流电流（采用测量发射极电阻上的压降，再换算成电流）。把这三组数据填入表中，，根据公式计算相关功率及效率，并进行比较。B。集电极调制特性的观察负载选Rp=39Ω，输入信号及基极电压Vbb不变，用6-9V可调电源为集电极Vcc供电，调整Rp3,观察发射极脉冲电流波形的变化，并记录。根据所记录的波形，说明随着集电极电压的增加，脉冲电流的变化规律。C。基极调制特性的观察负载选Rp=75Ω，电源电压Vcc和输入信号幅度保持不变，调整Rp2，观察脉冲电流的形状与幅值的变化，记录，并描述放大器的基极调制特性。D。放大特性的观察保持Vcc,Vbb和RL不变,改变输入电压的幅值，观察当信号幅度从小到大变化时，脉冲电流的变化。A、负载特性的观察1、调整到最理想状态，记录欠压，临界与过压三个状态下的脉冲电流波形，并相应记下其对应输出放大波形其幅值。2、记录表1《高频功放实验数据记录表》。（6个波形1个表）B、集电极调制特性的观察记录两种状态下的脉冲电流的波形。调整RP3,并描述其变化特性。（2个波形）C、基极调制特性的观察记录两种极限状态下的脉冲电流的波形。调整RP2,并描述其变化特性。（2个波形）D、放大特性的观察改变输入电压的幅度，记录三种状态下的波形图，并记下其相应的输入电压的幅度值,并描述其变化特性。（3个波形）思考题：若谐振放大器工作在过压状态，为了使其工作在临界状态，可以改变哪些因素。实验方法的改进由于实验板的局限,比较难调到理想的三种状态,因此,