通信电子电路高频功率放大器地设计仿真

实验室时间段座位号欢旳住卜刑處證塵电二程曾龙实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器的设计仿真预习报告实验目的1．掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。2．掌握负载变化对放大器工作状态的影响。3．掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响。4．掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。实验内容1．观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点；2．测试丙类功放的调谐特性；3．测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形；4．观察激励电压、集电极电压变化时余弦电流脉冲的变化过程；5．观察功放基极调幅波形。实验报告．认1真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。．2用实测参数分析丙类功率放大器的特点。．3总结由本实验所获得的体会。一．实验目的1．掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。2．掌握负载变化对放大器工作状态的影响。3．掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响4．掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。二．实验原理(简述)t图3-2折线法分析非线性电路电流波形()激励电压幅值U变化对工作状态的影响由图可以看出，当U增大时，i、U也增大；当U增大到一定程度，放大器bm cmax cmbm

的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷，但此时U还会增大（如U）。cm cm3（）负载电阻R变化对放大器工作状态的影响如图在E、U、R保持恒定时，集电极电源电压E变化对放大器工作状态的影响如图b如图所示。完整的高频谐振功率放大器电路如图所示。XKH1]|12VWWpFKMHlE改变时对工作状态的影响C三．实验电路或仿真电路图

完整的高频谐振功率放大器电路如图所示。XKH1]|12VWWpFKMHl(1)谐振功放主体电路选择 作为功放晶体管。与决定的谐振频率为 ；扼流线圈组成串联馈电；扼流线圈和组成基极自偏置电路，如图所示电路。由于该功放晶体管的等效负载电阻小于欧姆，使得该谐振回路的品质因数约为，滤波效果比较差。需要通过匹配网络提高选频特性。图由 组成的高频调谐功放主体部分()输出端改进的型匹配网络高频功放后面的负载通常是欧姆的天线，与功放主体部分电路的输出电阻(约欧姆)不相等，因而需要输出匹配电路。图改进的型匹配网络(3)输入阻抗匹配网络仿真输入端电压电流的基波分量值，可以计算出高频调谐功放输入电阻约为欧姆。一般的高频设备和单元的阻抗都为欧姆，因而需要进行阻抗匹配。利用n形阻抗匹配网络进行设计，取，3络进行设计，取，3可以得到以下的元件参数。L5L5 rvw^_0.35pHC5C6RsC6500 *637pF *547pF >70Q图 输入端n形阻抗匹配网络

实验内容和相关实验参数（1）画出仿真电路图；（2）调节输入端信号的电压值，观察电路工作状态的变化情况。保持，改变， ，， ，， ，调节，改变 ， ， ，（3）观察负载电阻和电源电压对工作状态的影响。保持， ，改变Q,Q,Q五•实验结果或仿真结果（测量数据和实测波形）hl-B5.453mAiSS-SS.+-XWM1203.750mWT2-T1钥低

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0.000V通道_B

148.323V

148.323V0.000V通道工-5.880V-5.880V0.000V通道_D保存GND时基］标度：|50ns/t）iv_X轴位移（聶）：叵通道丄 刻度：|200V/t）ivY轴位移（格）：|0触发边沿：［水平：图当 ， 时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示4通道示波器-XSC1-203.568mAr*~~imi~p~ir*i设置…1.726W单次正常自动单次正常自动丙耐E•雯回A/B>A46>时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示时间通道」通道一B通道一c4.029us728.642mV・79.087V3.140V4.029us728.642mV-79.087V3.140V0.000s0.000V0.000V0.000V通道_B刻度：［Y轴位移（格）:功至因数:电压时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示4通道示波器-XSC1万用表-XMM-266.143mA2479W功至因敎:1.00000电压电压电流T2-T1时间9.946us9.946us0.000s通道_A1.757V1.757V0.000V时基］标度:-Xft位移（格）：Io50ns/Div通道_B

-245.052V

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0.000V通道_B刻度：|500VQivY紬位移（格）7TIST11.492V11.492V0.000V通道_D触发边沿：［SP水平：反向：探存1GNDExt茅回A/B茅回A/B>A4B>单次正常自动丙耐1圈o直流-…一「 ■片=——: …时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示4通道示波器-XSC1万用表-XMM1-204.378mAS^rf-XWM11.580W功率因数:1oooooT1T2T2-T1时间6.742US6.742US0.000s通道_A921.653mV921.653mV0.000V通道_B

-497.542V

-497.542V0.000V通道_C

7.238V

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0.000V通道_D反向保存GND电压电济时基标度：|50nsQivx轴位移:格）：『通道_B刻度：|罚0VpvY袖位移（—叵触发边沿:

水平:Ext回回A/B>MA46VS回壷1~的示波器显示、、万用表显示以及瓦特计显示图当， 时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示图3-2当0时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示4通道示波器-XSC1万用表-XMM1-247.435mA1.911W功率因数:1.00000电压电流T1囹国T2+*T2-T1时间

4.023us

4.023us

0.000s通道A1.602V1.602V0.000V通道B

-254.197V

-254.197V0.000V通道工5.038V5.038V0.000V通道丄反向保存GND时基标度：150nsQiv（轴位移（格）：|q当AU=33通道丄刻度：Y铀位移（格）:刻度：［500V/DivY铀位移（—莎 ，,c=，1R25°时触发边沿：［ZJ 册水平：. _［4通道7J；波器-XSC"!万用表-XMM1-221.418mA设聲SM1+-XWM1 X1.932W功率因数:100000电压电流n：：T2E时间4.029us4.029us0.000s通道A728.642mV728.642mV0.000V通道B

-79.087V

-79.087V0.000V通道C3.140V

3.140V0.000V通道D反向保存GND时基标度:X轴位移（格）：|o50ns/Div通道_B

刻度：200V/Div触发边沿：［Z11-水平：|oExtB|交流|0,流-50°时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示Y轴位移（格）:六．实验数据处理（计算、分析误差，作曲线）（）观察保持 ，调节 显示的数据可得当 一定时，随着 的增大，集电极电流逐渐增大，输出功率也随之增大，放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。（）观察保持 ，调节 显示的数据可得当 一定时，随着 的增大，集电极电流逐渐增大，输出功率也随之增大，