实验三 谐振功率放大器 杨海龙 赵磊.doc

高频电子线路实验报告 实验三 谐振功率放大器 院系：电子信息工程学院 班级：电信10-2班 姓名：杨海龙 10071201038 电同组者姓名：赵磊 10071201027 电指导老师：石雁祥 实验三 谐振功率放大器 一、实验目的 1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状态的影响。 2、掌握谐振功率放大器的调谐特性、放大特性和负载特性。 二、实验内容 调试谐振功放电路特性，观察各点输出波形。 改变输入信号大小，观察谐振功率放大器的放大特性。 改变负载电阻值，观察谐振功率放大器的负载特性。 三、实验仪器 1、BT-3频率特性测试仪（选项） 一台 2、高频电压表（选项） 一台 3、20MHz双踪模拟示波器 一台 4、万用表 一块 5、调试工具 一套 四、实验原理 利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ 90o，效率η可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。 图3-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中晶体管Q1组成甲类功率放大器，晶体管Q2组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介绍它们的工作原理及基本关系式。 1、甲类功率放大器 （1）静态工作点 如图3-1所示，晶体管Q1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。其中RB1、RB2为基极偏置电阻；RE1为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。RF1为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定： （3-1） 式中，RF1一般为几欧至几十欧。 （3-2） 图3-1 高频功率放大器 （3-3） （3-4） （2）负载特性 如图3-1所示，甲类功率放大器的输出负载由丙类功放的输入阻抗决定,两级间通过变压器进行耦合，因此甲类功放的交流输出功率P0可表示为： （3-5）0.75~0.85。 图3-2 甲类功放的负载特性 图3-2为甲类功放的负载特性。为获得最大不失真输出功率，静态工作点Q应选在交流负载线AB的中点，此时集电极的负载电阻RH称为最佳负载电阻。集电极的输出功率PC的表达式为： (3-6) 式中，ucm为集电极输出的交流电压振幅，Icm为交流电流的振幅，它们的表达式分别为 （3-7) 式中，uCES称为饱和压降，约1V （3-8) 如果变压器的初级线圈匝数为N1，次级线圈匝数为N2，则 (3-9) 式中，RH′为变压器次级接入的负载电阻，即下级丙类功放的输入阻抗。 （3）功率增益 与电压放大器不同的是功率放大器应有一定的功率增益，对