高频谐振功率放大器设计讲述.doc

天津天狮学院 《高频电子线路》设计报告 题目： 高频谐振功率放大器 专业： （本14级电子信息工程 班级： 2班 姓名： 黄霞 总成绩： 天津天狮学院信息与自动化学院 2016年 5月 10 日 课程设计任务 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计 2、电源电压Vcc ＝ ＋12V，采用NXO－100环形铁氧体磁芯， 3、工作频率f0＝6MHz 4、负载电阻RL ＝ 75Ω时， 输出功率P0≥100Mw， 效率η60％ 5、完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总 目 录 摘要 I 1 高频功率放大器简介 1 1.1 高频功率放大器的分类 1 1.2 高频功率放大器的主要技术指标. 2 1.3 功率放大器的三种工作状态 2 1.4 高频功率放大器的分析方法 3 2 放大器电路分析 4 2.1 谐振功放基本电路组成 4 2.2 集电极电流余弦脉冲分解 5 2.3 谐振功率放大器的动态特性 7 2.3.1 谐振功放的三种工作状态 7 2.3.2 谐振功率放大器的外部特性 8 3 单元电路的设计 11 3.1 丙类功率放大器的设计 11 3.1.1 放大器工作状态的确定 11 3.1.2谐振回路和耦合回路参数计算 12 3.2 甲类功率放大器的设计 12 3.2.1电路性能参数计算 12 3.2.2静态工作点计算 14 3.3 电路原理图 14 4 电路的安装与调试 15 5 课程设计心得体会 16 参考文献 17 附录1 18 摘 要 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，而且通信距离越远，要求输出功率越大。所以为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。 本次课设报告先是对高频功率放大器有关理论知识作了一些简要的介绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，最后设计出整体电路图，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后总结课设体会。 关键词：高频谐振功率放大器 谐振回路 耦合回路 工作状态 1高频功率放大器简介 在通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能输送到天线上辐射出去。这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。 高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大， 决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。例如，自20至20000 Hz，高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高（由几百Hz一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。例如，调幅广播电台（535－1605 kHz的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高，则相对频宽越小。因此， 高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。 11 高频功率放大器的分类 高频功率放大器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