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课程设计说明书NO.1

高频谐振功率放大器

1.课程设计目的

由于高频振动器所产生的高频振动信号的功率很小，不能满足发射机天线对发射机的

功率要求，所以在发射之前需要经过功率放大后才能获得足够的功率输出。

本次课程设计使通过已学的电路基础知识，模拟高频振动功率放大器，使发射机内部

各级电路之间信号功率能有效传输，这就要求放大器输入端和输出端都能实现阻抗匹配。即

放大器输入端阻抗和信号阻抗匹配，放大器输出端阻抗和负载阻抗匹配。

2.设计方案论证

2.1设计思路及方法

2.1.1基于Multisim的高频功率放大器的仿真

Multisim是一个专门用于电子电路仿真和设计的EDA软件，它具有直观、方便的操作

界面，创建电路、选用元器件和虚拟测试仪器等均可直接从屏幕图形中选取，操作简便。它

具有完备的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域分析和频域分析、器

件的线性和非线性分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法。在进行仿真的过程中，可以存

储测试点的数据、测试仪器的工作状态、显示的波形。它先进的高频仿真设计和功能，是目

前众多仿真电路所不具备的。

2.1.2放大器分类

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。根据放大器电流导通角

θ的范围可以分为甲类、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，

o

放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ＝180，效率最高也只能达到50％，而丙类功放的

θ＜90%，效率η可达到80％。

2.1.3阻抗匹配

高频放大器是发射机的重要组成部分，它的主要任务是以提高效率输出最大的高频功

率，因此高频功率一般工作在丙类，必须是LC谐振回路，以实现阻抗匹配。

2.1.4设计指标

（1）输出功率

高频功率放大器的输出功率是指放大器的负载R上得到的最大不失真功率。由于负载

L

R与丙类功率放大器的谐振回路之间采用变压器耦合方式，实现了阻抗匹配，则集电极回路

L

沈阳大学

课程设计说明书NO.2

的谐振阻抗R上的功率等于负载R上的功率，所以将集电极的输出功率视为高频功率放大

0L

PP

器的输出功率，即=。

oC

图1高频功率测试电路

测量功率放大器的主要技术指标的连接电路如图1所示，其中直流电流表mA测量集电

极的直流电流；高频毫伏表V测量负载R的端电压。只有在集电极回路处于谐振状态时才

L

能进行各项技术指标的测量。示波器用于观察i的波形。放大器的输出功率P为

co

V2

pL

0R

L

V

式中，——高频电压表V的测量值。

L

（2）效率

高频功率放大器的总效率由集电极的效率和输出网络的传输效率决定。而输出网络的传

输效率通常是由于电感、电容在高频工作时产生一定损耗而引起的，放大器的能量转换

效率主要由集电极的效率所决定。所以常将集电极的效率视为高频功放的效率。

PP