实验七非线性丙类功率放大器实验解读.ppt

实验七 非线性丙类功率放大器实验 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 1、非线性丙类功率放大器特点 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 ，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 ，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 ，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。 三、实验原理 2、功率放大器电路原理图 实验电路由两级功率放大器组成。其中N3、T5组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。N4、T6组成丙类功率放大器。R18为射极反馈电阻，T6为谐振回路，甲类功放的输出信号通过R17送到N4基极作为丙放的输入信号，此时只有当甲放输出信号大于丙放管N4基极－射极间的负偏压值时，Q4才导通工作。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变S1拨码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路Q值。 3、丙类功放特性及波形测量 a.丙类功放的基极电流和电压vi,ib,集电极电流和电压vc1,ic1波形 Rq﹤R0时，放大器处于欠压状态 Rq﹥R0时，放大器处于过压状态 b.负载特性 当放大器的电源电压＋VCC，基极偏压vb，输入电压(或称激励电压)vsm确定后，如果电流导通角选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻Rq。 1、丙类功率放大器的连接 a、测量比较丙类功率放大器的基极偏置电压与甲类放大器不同VBE 。 b、非线性丙类功率放大电路连线框图 。 四、实验步骤 2、丙类功率放大器的特性参数测量 a.在前置放大电路输入端P5处输入频率＝10.7MHz（测试点TP7，Vp-p≈300mV）的高频信号， 调节中周T5，使TP15处信号约为3.5V。调节T6，使TP9幅度最大f 。 b.基极电流和电压vi,ib,集电极电流和电压vc1,ic1波形。 c.计算电流导通角θ,输出功率PC和效率η 。 3、调谐特性的测试 改变输入信号频率9MHz～15MHz，记录TP9处的输出幅度 Fi 9MHz 9.5MHz 10MHz 10.5MHz 11MHz 11.5MHz 12MHz V0 4、负载特性的测试 改变负载电阻，观测相应的Vc（TP9处观测）值和Ve（TP8处观测）波形，描绘相应的ie波形，分析负载对工作状态的影响 等效负载 R19//R20//R21 R20//R21 R20 RL(Ω) VcP-P(V) VeP-P(V) ie的波形 5.观察激励电压变化对工作状态的影响 先将TP8调成对称的凹陷波形，然后使输入信号由大到小变化，用示波器观察ie波形的变化（观测ie波形即观测Ve波形，ie＝Ve/R18），用示波器在TP8处观察 五、参考实验波形