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实验二丙类高频功率放大器实验

实验二丙类高频功率放大器实验
实验二丙类高频功率放大器实验

实验三 丙类高频功率放大器实验

一. 实验目的

1. 通过实验,加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。

2. 研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性,观察三种状态的脉冲电流波形。 3. 了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。 4. 掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。

二. 预习要求:

1. 复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。 2. 熟悉并分析图3所示的实验电路,了解电路特点。

三. 实验仪表设备

1. 双踪示波器

2. 数字万用表

3. TPE-GP5通用实验平台

4. G1N 实验模块

5. G2N 实验模块

四. 电路特点及实验原理简介

1. 电路特点

本电路的核心是谐振功率放大器,在此电路基础上,将音频调制信号加入集电极回路中,利用谐振功率放大电路的集电极调制特性,完成集电极

调幅实验。当电路的输出负载为天线回路时,就可以完成无线电发射的任务。为了

使电路稳定,易于调整,本电路设置了独立的载波振荡源。

2. 高频谐振功率放大器的工作原理

参见图1。

谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器,它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类

等类型。丙类功率放大器导通角θ<900

,集电极效率可达80%,一般用作末级放大,以获得较大的功率和较高的效率。

图1中,V bb为基极偏压,V cc为集电极直流电源电压。为了得到丙类工作状态,V bb 应为负值,即基极处于反向偏置。u b为基极激励电压。图2示出了晶体管的转移特性曲线,以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。V bz是晶体管发射结的起始电压(或称转折电压)。由图可知,只有在u b的正半周,并且大于V bb和V bz绝对值之和时,才有集电极电流流通。即在一个周期内,集电极电流i c只在-θ~+θ时间内导通。由图可见,集电极电流是尖顶余弦脉冲,对其进行傅里叶级数分解可得到它的直流、基波和其它各次谐波分量的值,即:

i c=I C0+ I C1m COSωt + I C2M COS2ωt + … + I CnM COSnωt + …

bm bb

bz U V

V COS +

=

θ

图3 高频功放(调幅)及发射电路原理图

求解方法在此不再叙述。为了获取较大功率和有较高效率,一般取θ=700~800左右。完整的电路图见图3。

V3001为推动级,为末级功放电路提供足够的激励电压。V3002构成丙类谐振放大电路。R3006、C3007以及L3003等元件构成了自给负偏置电路。R L1~R L3为负载电阻,在负载电阻和功放电路集电极之间采用变压器电路,以完成负载和集电极之间阻抗变换。利用跳线端子SW3002可以方便地把不同的负载电阻分别接入电路中,以完成负载特性的实验。在功放输出级电路中设置了跳线短路端子J3002和J3003。J3003可完成+12V电源和+6~9V可调电源之间的转换,以观察集电极调制特性和完成高电平调幅电路的实验。J3002是为了在集电极回路中加入低频调制信号而设置的。R3005是取样电阻,以便观察脉冲电流波形。高频信号由P3001输入,可以使用外接信号源,也可以用实验箱上的“LC与晶体振荡器”电路或“变容二极管振荡器”电路的输出作信号源。

3.高频功放电路的调谐与调整原则

理论分析表明,当谐振功率放大器集电极回路对于信号频率处于谐振状态时(此时集电极负载为纯电阻状态),集电极直流电流I C0为最小,回路电压U L最大,且同时发生。然而,由于晶体管在高频工作状态时,内部电容C bc的反馈作用明显,上述I C0最小、回路电压U L最大的现象不会同时发生。因此,本实验电路,不单纯采用监视I C0的方法,而采用同时监视脉冲电流i C的方法调谐电路。由理论分析可知,当谐振放大器工作在欠压状态时,i C是尖顶脉冲,工作在过压状态时,i C是凹顶脉冲,而当处于临界状态下工作时,i C是一平顶或微凹陷的脉冲。这也正是高频谐振功率放大器的设计原则,即在最佳负载条件下,使功率放大器工作于临界状态,以获取最大的输出功率和较大工作效率。本电路的最佳负载为75Ω。因此调试时也应以此负载为调试基础。

五.实验内容及步骤

1.实验模块的紧固与连接

取出G1N与G2N实验模块,并将其正确固定在TPE-GP5通用实验平台的实验区上,建议将G1N置于左上角实验区,G2N置于与其相连的实验区(右上角)。这样做的目的是为了便于实验电路之间的连接。

2.载波振荡源的调整:

(1)接通实验平台总电源,并在G1N模块上找到“LC与晶体振荡器”,按下该电路

的电源按键SW1001,此时该电路的电源指示灯发光,表示电源已接通。

(2)将该电路连接成晶体振荡器的形式,即,用短路环短接跳线端子J1001,并使

S1001、S1003和S1004开路,S1002作适当连接。用示波器在M1001处测试其

输出波形,调整Rp1001和Rp1002使振荡器稳定输出,幅度大约为0.4V(频率

为10.7MHz)。用短接线将该信号连接至P3001(G2N小板高频功放电路的输入

端)。

3.功放电路的调整:

(1)按下高频功放电路的电源按键SW3001,此时该电路的电源指示灯发光,表示电

源已接通。用短路环分别短接跳线端子J3003的1、2端和跳线端子J3002的2、

4端,使+12V电源直接接入V3002的集电极。用跳线端子接通负载电阻RL2(75

Ω)。

(2)推动级的调整:

将示波器1通道测试探头(衰减10倍,下同)连接至M3001,灵敏度置于0.2V/DIV

档(由于探头有10倍衰减,故实际相当于2V/DIV), 用以监测推动级的输出

电压波形。仔细调整CT3001,使推动级的输出电压最大(约3.5~4V P-P)。

(3)丙类功放的调整:

将示波器2通道测试探头(衰减10倍,下同)连接至测试点M3003处,灵敏度置于0.2V/DIV档(由于探头有10倍衰减,故实际相当于2V/DIV),用以监测

功放级的输出波形。将示波器1通道测试探头(衰减10倍,下同)改接至M3004,

灵敏度置于10mV/DIV或20mV/DIV,用以检测脉冲电流。

仔细调整CT3003,使输出回路谐振,且实现负载到集电极间的阻抗转换。观

察M3003处的波形,应能得到失真最小的正弦波形。同时观察M3004处的波形,

是否得到了一个临界状态的脉冲电流波形(略有凹陷的波形)。若未能观察到临

界状态的脉冲电流,则需要仔细调整CT3001、CT3002和CT3000,使功放级的

输入达到较好的匹配状态,必要时还需适当地调整载波信号源的输出幅度。正常

情况下,在M3001处观察到的输出波形幅度应不低于9.4V。

4.负载特性的观察

(1)保持信号源频率和幅度不变,将负载分别接至RL1(120Ω)和RL3(47Ω),应能

观察到过压和欠压状态的脉冲电流形状。若不能,则电路还需做细心调整,直至在保持信号源频率和幅度不变得情况下,随着负载的改变可出现过压、临界、和欠压的三种状态的脉冲电流波形。

(2)三种状态的脉冲电流波形大致如图所示。

R L=120Ω R L=75Ω R L=47Ω

图4 不同负载下的脉冲电流波形

上述脉冲波形,描绘了放大器的负载特性,即随着R c的增大,I c随之减小。放大状态由欠压状态向过压状态过渡。

(3)当观察到负载特性后,记录三种负载条件下的负载上获得的输出电压U L(P-P),电

源提供给功放管集电极的电压U C,为了避免电压表输入阻抗对于输出回路的影响,测量U C应当在J3002的2端测试。测试三种状态下的集电极直流电流时,既可以采用在J3002的2、4两点间接入直流电流表(200mA档)直接读数,也可以采用测量发射极电阻上的压降再换算成电流的方法。但电流表接入回路中后,会对输出及脉冲电流波形产生一定影响,所以推荐采用第二种方法测试集电极直流电流。换算方法:I C0=V E/R E(已知R E=10Ω)。最后将测试结果填入表中

表1 高频功放实验数据记录表

5.集电极调制特性的观察

(1)将负载置于47Ω档,输入信号电压及E b保持不变,用短路环将J3003的2、3

端短接,用6~9V可调电源给功放管的集电极供电。调整Rp3002,观察发射极脉冲电流波形的变化,这些变化描述了丙类功放电路的集电极调制特性,即随着V cc 增大,脉冲电流将会由过压状态向临界再向欠压状态变化。

E C=10V E C=6V

图5 E C不同时的脉冲电流波形(R L=39Ω)

(2)放大特性的观察

保持V cc、E b、R L不变,改变输入电压的幅值,可以看出随着信号幅度由小到大

变化,脉冲电流将由欠压状态向临界状态再向过压状态变化的现象。

六.问题思考

1.若谐振放大器工作在过压状态,为了使其工作在临界状态,可以改变哪些因素?

2.如何验证本电路工作于丙类?

七.附录

效率的计算与计算公式说明:

利用下面提供的公式和前述表中的测试结果计算三种负载条件下的效率,并将结果填入表中。

电源提供给功放级的总功率:P S=I CO×V D

负载上得到的功率: P L=V OP-P2/8R L

功率放大级的总效率:η= P L/P S

本电路的总效率一般可达到50%以上。

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)

一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)

OTL功率放大器 引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1:设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2:方案设计 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告.docx

音频功率放大器实验报告_音频功率放大器课程设计报告 本科实验报告 课程名称:姓名:学院:系:专业:学号:指导教师: 电子电路安装与调试 信息与电子工程学院 电子科学与技术 一、实验目的二、实验任务与要求 三、实验方案设计与实验参数计算(3.1 总体设计、3.2 各功能电路设计与计算、3.3完整的实验电路……)四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得 一、实验目的 1、学习并初步掌握音频功率放大器的设计、调试方法。 2、学习并掌握电路布线、元器件安装和焊接。 3、掌握音频功率放大器各项主要性能及指标的调试方法。 二、实验任务与要求 1、设计 (1)设计一音频功率放大器,使其达到如下主要技术指标:负载阻抗:R L =4Ω额定功率:P o =10W 带宽:BW ≥(50~15000) Hz 音调控制: 低音:100Hz ±12dB 高音:10kHz ±12dB 失真度:γ≤3% 输入灵敏度:U " i (2)设计满足以上设计要求的稳压电源。 2、在Altium Designer中画出原理图, 并进行PCB 板的编辑与设计。 3、根据给定的功率放大器的原理图(三),做如下工作: (1)分析计算晶体管前置放大器的直流工作电压、电流、输入电阻、输出电阻、各级放大器的交流增益。 (2)分析音调控制电路的工作原理,计算4个极端情况下的交流增益。(3)安装实验电路板 (4)调试和测试实验电路的增益、频响特性曲线、输入电阻和输出电阻、以及改变某实验名称:音频功率放大器的设计、安装和调试姓名:陈肖苇学号:3140104580_ 些电路参数后的性能测试(电路图中括号内的数字)。 (5)分析实验数据,并与理论计算值比较,讨论二者之间的误差和产生误差的原因。三、实验原理和实验方案设计 作为音频放大器的音源部分,其输出电平既有高至数百毫伏(如调谐器:50~500mV,线路输出:100~500mV),也有低至1mV (如话筒:1~5mV),相差达几百倍。音频放大器就是要把这些不同大小的音源放大后驱动喇叭,发出同等强度的声音。因此,根据不同音源的需要,可以画出音频放大器的原理框图,如图1所示。 P.2 装订线 图1音频功率放大器框图 1、各部分电路电压增益的确定 根据额定输出功率P o =10W和负载R L =4Ω,可求得输出电压为 : V o ===6.32V 所以整机中频电压增益为:A O um =

实验二丙类高频功率放大器实验要点

实验三丙类高频功率放大器实验 一 . 实验目的 1. 通过实验,加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。 2. 研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性,观察三种状态的脉冲电流波形。 3. 了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。 4. 掌握 丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。 二 . 预习要求: 1. 复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。 2. 熟悉并分析图 3所示的实 验电路,了解电路特点。 三 . 实验仪表设备 1. 双踪示波器 2. 数字万用表 3. TPE-GP5通用实验平台 4. G1N 实验模块 5. G2N 实验模块 四 . 电路特点及实验原理简介 1. 电路特点

本电路的核心是谐振功率放大器,在此电路基础上,将音频调制信号加入集电极回路中,利用谐振功率放大电路的集电极调制特性,完成集电极 调幅实验。当电路的输出负载为天线回路时,就可以完成无线电发射的任务。为了 使电路稳定,易于调整,本电路设置了独立的载波振荡源。 2. 高频谐振功率放大器的工作原理 参见图 1。 谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器,它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类 等类型。丙类功率放大器导通角θ<900 ,集电极效率可达 80%, 一般用作末级放大,以获得较大的功率和较高的效率。 图 1中, V bb 为基极偏压, V cc 为集电极直流电源电压。为了得到丙类工作状态, V bb 应为负值,即基极处于反向偏置。 u b 为基极激励电压。图 2示出了晶体管的转移特性曲线,以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。 V bz 是晶体管发射结的起始电压(或称转折电压。由图可知,只有在 u b 的正半周,并且大于V bb 和 V bz 绝对值之和时,才有集电极电流流通。即在一个周期内,集电极电流 i c

高频功率放大器的制作与调试

1 引言 Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件,采用设计库管理模式,可以进行联网设计,具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能,是一个32位的设计软件,可以完成电路原理图设计,印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作,可以设计32个信号层,16个电源--地层和16个机加工层[1]。通信电子电路是通信工程的专业课程。在无线电广播和通信的发射机中,为了获得大功率的高频信号,必须采用高频功率放大器。高频功率放大器按工作频带的宽窄,可分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。窄带高频功率放大器以LC并联谐振回路作负载,因此又把它称为谐振功率放大器。宽带高频功率放大器以传输线变压器为负载,因此又把它称为非谐振功率放大器[2]。实习的目的是掌握通信电子电路的实际开发所需的技术,培养动手能力,观察能力,分析和解决实际问题的能力,巩固、加深理论课知识,增加感性认识,进一步加深对通信电子电路应用的理解,提高对电路制造调试能力和系统设计能力。提高对常见电路故障的分析和判断能;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度,理论联系实际的工作作风和辩证思维能力。 1.1 实习目的和要求 (1)掌握高频功率放大器的发射系统电路和接收系统电路的基本组成,理解各个单元模块的工作原理,和调试方法。 (2)学习PROTEL软件的使用方法,掌握电路印刷板的设计与开发方法。用Protel99SE 绘制高频功率放大器的电路原理图,印刷电路板PCB。 (3)掌握实际电路的制作技术与焊接工艺。学习电子焊接的基本工艺、操作和元件的基本识别方法。 (4)实践操作,制作电路模块,将电路原理图转换为现实中的电路板并焊接定性。并调试电路板,查找排线路故障。 (5)通过实习掌握通信电子电路的实际开发,并培养自己的动手能力,观察能力,分析和解决实际问题的能力,巩固、加深理论课知识,增加感性认识,进一步加深对通信电子电路应用的理解,提高对电路制造调试能力和系统设计能力。提高对常见电路故障的分析和判断能;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度,理论联系实际的工作作

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

高频功率放大器实验

实验报告 课程名称:高频电子线路实验指导老师:韩杰、龚淑君成绩:__________________ 实验名称:高频功率放大器实验类型:验证型实验同组学生姓名:_ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1、了解高频功率放大器的主要技术指标——输出功率、中心频率、末级集电极效率、稳定增益或输入功率、线性动态范围等基本概念,掌握实现这些指标的功率放大器基本设计方法,包括输入、输出阻抗匹配电路设计,回路及滤波器参数设计,功率管的安全保护,偏置方式及放大器防自激考虑等。 2、掌握高频功率放大器选频回路、滤波器的调谐,工作状态(通角)的调整,输入、输出阻抗匹配调整,功率、效率、增益及线性动态范围等主要技术指标的测试方法和技能。二、实验原理 高频功率放大器实验电路原理图如下图图1所示。电路中电阻、电容元件基本上都采用贴片封装形式。放大电路分为三级,均为共射工作,中心频率约为10MHz。 图1 高频功率放大器 第一极(前置级)管子T1采用9018或9013,工作于甲类,集电极回路调谐于中心频率。第二级(驱动级)管子T2采用3DG130C,其工作状态为丙类工作,通角可调。通角在45°~60°时效率最高。调整R W1时,用示波器在测试点P2可看到集电极电流脉冲波形宽度的变化,并可估测通角的大小。第二级集电极回路也调谐于中心频率。第三级(输出级)管子T3也

采用3DG130C,工作于丙类,通角调在60°~70°左右。输出端接有T形带通滤波器和π型阻抗变换器,具有较好的基波选择性、高次谐波抑制和阻抗匹配性能。改变短路器开关K1~K4可观看滤波器的失谐状态,为保证T3管子安全,调整时应适当降低电源电压或减小激励幅度。改变K5、K6可影响T3与51Ω负载的匹配状态。匹配时,51Ω负载上得到最大不失真功率为200mW左右,二次谐波抑制优于20dB,三级总增益不小于20dB,末级集电极到负载上的净效率可达30%左右,考虑滤波匹配网络的插入损耗,集电极效率可达40%以上。开关K8只有在接通后才能使功放达到预定效率,但实验时,为了使R16对末级管子T3起到限流保护作用,K8不要接通,而R16上的电压降也不必扣除,这只使功放总效率略有降低。电源开关K7用于防止稳压电源开机或关机时电压上冲导致末级功放管损坏。 三、主要仪器设备 10MHz高频功率放大器实验板、BT3C(或NW1252)扫频仪、高频信号发生器(QF1056B 或EE1461)、示波器、超高频毫伏表(DA22)、直流稳压电源(电压5~15V连续可调,电流1A)、500型万用表(或数字万用表 四、实验内容和步骤 主要测试指标:功率、效率、线性动态范围 实验准备与仪器设置 1、实验板: ●开关K7用于防止稳压电源开机或关机时电压上冲导致末级功放管损坏,所以稳压电源开 机或关机前,开关K7必须置于关闭(向下); ●短路开关置于K1、K3、K6、K9、K10,否则滤波器失谐,影响T3与51Ω负载的匹配状 态,从而影响实验结果。 2、电源: ●为保证T3管子安全,电源电压最高不超过+15V,实验时设置为+14.5V~+15V。 实验内容与步骤 4)用信号源及示波器测功放输出功率及功率增益 (1)适当改变信号幅度(200~300mV左右),使51Ω负载上得到额定功率200mW。(2)在测试点P2观察电流脉冲,宽度应为周期的1/3左右。 (3)从输入输出信号幅度求得功放的(转换)功率增益。 (4)比较滤波器输入输出幅度,估计滤波器插入衰减。 5)用双踪示波器观察电流电压波形 (1)比较功放末级发射极电流脉冲波形和负载上基波电压波形的相位。 (2)比较功放第二级发射极电流脉冲波形与集电极电压基波波形的相位,并分别画出波形。6)高频功放效率(主要是末级)的调试与测量 (1)用示波器观看第二级发射极电阻电流脉冲宽度。 (2)用示波器在第三级功放发射极电阻上观看其电流脉冲波形。 8)功放线性观察 (1) 调幅波通过功率放大器 将中心频率为10MHz、调制度为60%的调幅信号电压加到功放输入端,适当调整输入信号幅度(200mV),使51Ω负载上输出调幅波峰值功率不超过功放额定功率200mW,用双踪

6低频功率放大器实验报告1

实验报告 姓名: 学号: 日期: 成绩 : 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7-1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级(也称前置放大级),T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具 图7-1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态,它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管

D , 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2,可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态,以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =,可以 通过调节R W1来实现,又由于R W1的一端接在A 点,因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时,经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极,u i 的负半周使T 2管导通(T 3管截止),有电流通过负载R L ,同时向电容C 0充电,在u i 的正半周,T 3导通(T 2截止),则已充好电的电容器C 0起着电源的作用,通过负载R L 放电,这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下,L 2CC om R U 81P =,在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值,来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下,ηmax = 78.5% 。在实验中,可测量电源供给的平均电流I dC , 从而求得P E =U CC ·I dC ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 +5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表

高频功率放大器(丙类)

实验报告 课程名称高频电子线路 实验名称高频功率放大器(丙类) 实验类型验证(验证、综合、设计、创新)学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程年级班级 2012级电信3 班开出学期 2014-2015上期学生姓名学号 指导教师蒋行达成绩

2014 年 11 月 22 日实验二高频功率放大器(丙类) 一、实验目的 1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,三种工作状态,功率、效率计算。 2、掌握丙类功率放大器性能的测试方法。 3、观察集电极负载、输入信号幅度与集电极电压 EC对功率放大器工作情况的影响。 二、实验仪器 1、示波器 2、高频信号发生器 3、万用表 4、实验板 2 三、预习要求 1、复习功率放大器原理及特点。 2、分析图 2-2所示的实验电路,说明各元器件作用。 四、实验内容 1、用示波器观察功率放大器工作状态,尤其是过压状态时的集电极电流凹陷脉

冲。 2、观察并测量集电极负载变化对功率放大器工作的影响。 3、观察并测量输入信号幅度变化对功率放大器工作的影响。 4、观察并测量集电极电源电压变化对功率放大器工作的影响。 五、基本原理及实验电路 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。它的作用是放大信号,使之达到足够功率输出,以满足天线发射或其他负载的要求。它的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)。 1、基本原理 功率放大器的效率是一个最突出的问题,其效率高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。图 2-1 表示了不同Ube时,谐振功率放大器不同工作状态的基极电压和集电极电流波形。

高频功率放大器

1.原理说明 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。它是无线电发射机中的重要组成部件。根据放大器电流导通角θ的范围可以分为甲类、乙类、丙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=180o ,效率η最高也只能达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。 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,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。 1.1高频功放的主要技术指标 1.1.1 功率关系: 功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率O P ,使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上,成为集电极耗散功率C P 。 根据能量守衡定理:1o C P P P =+ 直流功率: 输出交流功率:221111 1222 c c c c L L U P U I I R R = ?== C U -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 L R ----回路的负载阻抗。 1.1.2 放大器的集电极效率 1 101 122 c c o CC c U I P P U I ηξγ?===? 其中集电极电压利用系数:1c c L CC CC U I R U U ξ= = 0o c CC P I U =?

实验七 丙类功率放大器实验

实验七丙类功率放大器实验 一、实验目的: 1. 了解谐振功率放大器的基本工作原理,初步掌握高频功率放大电路的计算和设计过程; 2. 了解电源电压与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。 二、预习要求: 1. 复习谐振功率放大器的原理及特点; 2. 分析图7-7所示的实验电路,说明各元件的作用。 三、实验电路说明: 本实验电路如图7-7所示。 图7-7 本电路由两级组成:Q1等构成前级推动放大,Q2为负偏压丙类功率放大器,R4、R5提供基极偏压(自给偏压电路),L1为输入耦合电路,主要作用是使谐振功放的晶体三极管的输入阻抗与前级电路的输出阻抗相匹配。L2为输出耦合回路,使晶体三极管集电极的最佳负载电阻与实际负载电阻相匹配。R14为负载电阻。 四、实验仪器: 1. 双踪示波器 2. 万用表 3. 实验箱及丙类功率放大模块 4.高频信号发生器

五、实验内容及步骤; 1. 将开关拨到接通R14的位置,万用表选直流毫安的适当档位,红表笔接P2,黑表笔 接P3; 2. 检查无误后打开电源开关,调整W使电流表的指示最小(时刻注意监控电流不要过 大,否则损坏晶体三极管); 3. 将示波器接在TP1和地之间,在输入端P1接入8MHz幅度约为500mV的高频正弦信 号,缓慢增大高频信号的幅度,直到示波器出现波形。这时调节L1、L2,同时通过示波器及万用表的指针来判断集电极回路是否谐振,即示波器的波形为最大值,电流表的指示I0为最小值时集电极回路处于谐振状态。用示波器监测此时波形应不失真。 4. 根据实际情况选两个合适的输入信号幅值,分别测量各工作电压和峰值电压及电流,并根据测得的数据分别计算: 1)电源给出的总功率; 2)放大电路的输出功率; 3)三极管的损耗功率; 4)放大器的效率。 六、实验报告要求: 1. 根据实验测量的数值,写出下列各项的计算结果: 1)电源给出的总功率; 2)放大电路的输出功率; 3)三极管的损耗功率; 4)放大器的效率。 2. 说明电源电压、输出电压、输出功率的关系。

丙类高频功率放大器课程设计

高频电子线路课程设计报告 题目:丙类功率放大器 院系: 专业:电子信息科学与技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 报告成绩: 2013年12月20日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (2) 3.1、系统方案论证 3.1.1 丙类谐振功率放大器电路 3.2、模块电路设计 3.2.1丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 3.2.2丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 3.2.3匹配网络 3.2.4 VBB 、Vcm、Vbm、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析 四、整体电路与系统调试及仿真结果 (11) 4.1 电路设计与分析 4.2.仿真与模拟 4.2.1 Multisim 简介 4.2.2 基于Multisim电路仿真用例 五、主要元器件与设备 (14) 5.1 晶体管的选择 5.1.2 判别三极管类型和三个电极的方法 5.2电容的选择 六、课程设计体会与建议 (17) 6.1、设计体会 6.2、设计建议 七、结论 (18) 八、参考文献 (19)

一、设计目的 电子技术迅猛发展。由分立元件发展到集成电路,中小规模集成电路,大规模集成电路和超大规模集成电路。基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。 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输出功率,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。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛的应用,而且能高效率的将电源供给的直流能量转换为高频交流输出,研究它具有很高的社会价值。 设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真,以及对丙类谐振功率放大器发展的展望。 二、设计思路 丙类谐振功率放大器工作原理 图2-2-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压V BB 应设置在功率的截止区。 输入回路 由于功率管处于截止状态,基极偏置电压V BB 作为结外电场,无法克服结内电场,没有达到晶体管门坎电压,从而,导致输入电流脉冲严重失真,脉冲宽度小于90o。 由i C ≈βi B 知,i C 也严重失真,且脉宽小于90o。 输出回路 若忽略晶体管的基区宽度调制效应以及结电容影响,在静态转移特性曲线 (i C ~V BE )上画出的集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列,脉冲宽度小于半 个周期。

高频谐振功率放大器实验实验报告

丙类高频谐振功率放大器与基极调幅实验报告 一. 实验目的 1.了解和掌握丙类高频谐振功率放大器的构成及工作原理。 2.了解丙类谐振功率放大器的三种工作状态及负载特性、调制特性、放大特性和调谐特性。 3. 掌握丙类谐振功率放大器的输出功率o P 、直流功率D P 、集电极效率C 测量方法。 4. 掌握用频谱仪观测信号频谱、频率及调制度的方法。 二.实验仪器及设备 1.调幅与调频接收模块。 2.直流稳压电压GPD-3303D 3.F20A 型数字合成函数发生器/计数器 4.DSO-X 2014A 数字存储示波器 5.SA1010频谱分析仪 三.实验原理 1.工作原理 高频谐振功率放大器是通信系统重要的组成电路,用于发射机的末级。主要任务是高效率的输出最大高频功率,馈送到天线辐射出去。为了提高效率,晶体管发射结采用负偏置, 使放大器工作于丙类状态(导通角θ<90O )。高频谐振功率 放大器基本构成如图1.4.1所示, 丙类谐振功率放大器属于大信号非线性放大器,工程上常采用折线分析法,各级电压、电流波形如图1.4.2所示。 (a )原理电路 (b )等效电路 图1.4.1 高频功率放大器

图1.4.1中,晶体管放大区的转移(内部静态)特性折线方程为: ()C C BE BZ i g v U =- 1.4.1 放大器的外电路关系为: cos BE B b m u E U t ω=+ 1.4.2 cos CE C cm u E U t ω=- 1.4.3 当输入信号B B Z b u E U <+时,晶体管截止,集电极电流0C i =;当输入信号 B BZ b u E U >+时,发射结导通,由式1.4.1、1.4.2和1.4.3得集电极电流 C i 为: m a x c o s c o s 1c o s C C t i i ωθθ-=- 1.4.4 式中,BZ U 为晶体管开启电压,C g 为转移特性的斜率。 以上分析可知,晶体管的集电极输出电流c i 为尖顶余弦脉冲,可用傅里叶级数展开为: ++++=t I t I t I I t i m C m C m C C c ωωω3cos 2cos cos )(3210 1.4.5 其中,0C I 为C i 的直流分量,m C I 1、2C m I 、…分别为c i 的基波分量、二次谐波分量、…。集电极余弦脉冲电流C i 及各次谐波的波形如图1.4.3所示,其频谱如图1.4.4所示。 (a ) (b ) 图1.4.2 各级电压、电流波形

音频功率放大电路实验报告

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端;5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2

实验二 丙类功率放大器汇总

实验二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。 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、实验仪器 1、信号源模块1块 2、频率计模块1块 3、8 号板1块 4、双踪示波器1台 5、频率特性测试仪(可选)1台 6、万用表1块 四、实验基本原理 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θ越小,放大器的效率η越高。 1、丙类功率放大器 1)基本关系式 丙类功率放大器的基极偏置电压V BE是利用发射极电流的直流分量I EO(≈I CO)在射极电 v为正弦波时,集阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号' i

电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。利用谐振回路LC 的选频作用可输出基波谐振电压v c1,电流i c1。图2-1画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式: 011R I V m c m c = 式中,m c V 1为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;m c I 1为集电极基波电流振幅; 0R 为集电极回路的谐振阻抗。 2102111212121R V R I I V P m c m c m c m c C = == 式中,P C 为集电极输出功率 CO CC D I V P = 式中,P D 为电源V CC 供给的直流功率;I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。 放大器的效率η为 CO m c CC m c I I V V 1121??= η

非线性丙类功率放大器--实验报告

南昌大学实验报告 学生姓名:付文平学号: 6102215151 专业班级:通信154班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期: 2017.10.31 实验成绩:实验名称:非线性丙类功率放大器实验报告 一、实验目的 1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类功率放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。 2、了解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功率、效率与特点。 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、实验仪器 1、信号源模块 1块 2、频率计模块 1块 3、8 号板 1块 4、双踪示波器 1台 四、实验原理 非线性丙类功率放大器的电流导通角θ<90〇效率可达到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θ<90〇,为了不失真地放大信号,它的负载必须是LC谐振回路。 丙类功率放大器 丙类功率放大器的基极偏置电压V BE 是利用发射极电流的直流分量I EO (≈I CO ) 在射极电阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时,集电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用 可输出基波谐振电压v c1,电流i c1 。下图画出了丙类功率放大器的基极与集电极间 的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式: 式中,V c1m 为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;I c1m 为集电极基波电流振 幅;R 为集电极回路的谐振阻抗 2 1 2 1 1 12 1 2 1 2 1 R V R I I V P m c m c m c m c C = = = 式中,P C 为集电极输出功率. 式中,P D 为电源V CC 供给的直流功率;I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。放大器的效率 1 1 R I V m c m c = CO m c CC m c I I V V 1 1 2 1 ? ? = η

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