高频实验:丙类功率放大器设计
一、实验目的
1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点 4.掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、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.测试丙类功放的负载特性
4.观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响
三、实验原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。功率放大器电流导通角?越小,放大器的效率?越高。
甲类功率放大器的o 180=?,效率?最高只能达到50%,适用于小信号低功率放大,一般 作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o 90??,效率可达到80%,通常作为发射机末级功 放以获得较大的输出功率和较高的效率。特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高 频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),基极偏置为负值,电流导通角o 90??, 为了不失真地放大信号,它的负载必须是LC谐振回路。
四、实验仿真原理图
五、实验仿真结果
结果说明:
CH1波形为输入波形,CH2波形为经1M选频网络之后的波形,形成2倍频。
实验 高频丙类功率放大器设计
时间:第 周 星期 节 课号:
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一、实验目的
1、理解掌握高频丙类功率放大器的工作原理;
2、掌握功率放大器输出功率、直流功率、效率的计算;
3、掌握高频谐振功率放大器的计算和设计方法;
4、提高高频电路综合设计能力。
二、实验预习
1、下图所示谐振功率放大器中,已知VCC=24V,PO =5W,θ=700,ξ=0.9,试求该功率放大器的ηC 、PD 、PC 、iCmax和谐振回路谐振电阻Re 。
2、谐振功率放大器原来工作在临界状态,若谐振回路的外接负载电阻RL(如上图所示)增大或减小,放大器的工作状态如何变化?IC0、Ic1m 、Po 、PC 将如何变化?
3、谐振功率放大电路集电极直流馈电电路有哪几种形式?并联馈电电路有何特点?
4、谐振功率放大电路中自给偏压电路有何特点?说明产生自给偏压的条件。
5、谐振功率放大器中滤波匹配网络有何作用?对它有哪些主要要求?
三、设计任务及要求
设计制作一个高频丙类功率放大器,要求直流电源电压+12V,中心频率为40.7MHz,放大器输出功率Po > 200mW(RL = 50Ω),效率ηC > 60%。
(注:设计流程步骤,请参考实验指导书71页,涉及相关的理论计算请参考教材和其他参考书。采用两级放大器设计思路,整体电路由两大部分构成:激励级放大电路和丙类功放级放大电路。参考电路如下图所示。要求按照设计要求,计算电路中电阻、电容、电感(扼流圈除外)的理论值。)
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