1、實驗室時間段座位號我叼卷7排/大母健包二林號底實驗報告實驗課程實驗名稱班級姓名學號指導老師高頻諧振功率放大器的設計仿真預習報告實驗目的1 .掌握高頻功率放大器的電路組成和工作原理。2 .掌握負載變化對放大器工作狀態(tài)的影響。3 .掌握集電極電源電壓對放大器工作狀態(tài)的影響。4 .掌握輸入激勵電壓對放大器工作狀態(tài)的影響。實驗內(nèi)容1 .觀察高頻功率放大器丙類工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點；2 .測試丙類功放的調(diào)諧特性；3 .測試負載變化時三種狀態(tài)（欠壓、臨界、過壓）的余弦電流波形；4 .觀察激勵電壓、集電極電壓變化時余弦電流脈沖的變化過程；5 .觀察功放基極調(diào)幅波形。實驗報告1 .認真整理實驗數(shù)據(jù)，對實

2、驗參數(shù)和波形進行分析，說明輸入激勵電壓、集電極電源電壓，負載電阻對工作狀態(tài)的影響。2 .用實測參數(shù)分析丙類功率放大器的特點。3 .總結由本實驗所獲得的體會。1 .掌握高頻功率放大器的電路組成和工作原理。2 .掌握負載變化對放大器工作狀態(tài)的影響。3 .掌握集電極電源電壓對放大器工作狀態(tài)的影響。4 .掌握輸入激勵電壓對放大器工作狀態(tài)的影響。二.實驗原理（簡述）高頻功放的電原理圖如圖3-1所示（共發(fā)射極放大器）ic圖3-1由于丙類調(diào)諧功率放大器采用的是反向偏置，波形如圖所示。圖3-2折線法分析非線性電路電流波形（1）激勵電壓幅值Ubm變化對工作狀態(tài)的影響圖3-3Ubm變化對工作狀態(tài)的影響由圖可以看出

3、，當Ubm增大時，icmax、Ucm也增大；當Ubm增大到一定程度，放大器A303U1KKlicU beA 2U ceA' 3Uce minI .震132wt* 0A iRcwt的工作狀態(tài)由欠壓進入過壓，電流波形出現(xiàn)凹陷，但此時U cm還會增大(如Ucm3)。(2)負載電阻Rc變化對放大器工作狀態(tài)的影響當Ec、Eb、Ubm保持恒定時，改變集電極等效負載電阻Rc對放大器工作狀態(tài)的影響,如圖3-4所示。 Uce圖3-4不同負載電阻時的動態(tài)特性(3)電源電壓Ec變化對放大器工作狀態(tài)的影響在Eb、U bm、Rc保持恒定時，集電極電源電壓Ec變化對放大器工作狀態(tài)的影響如圖所示。ic2Ec改變時對

4、工作狀態(tài)的影響三.實驗電路或仿真電路圖完整的高頻諧振功率放大器電路如圖3-6所示。i cwt0icA2wtUc1mU c2mU c3m0臨界Ec3V Ec2V Ec1Eci3E c3、.EcU be maxA 1 U be max1上加gpFISJllH0-111A1H(1)諧振功放主體電路選才i2N2222作為功放晶體管。L2與C2決定的諧振頻率為15MHz;扼流線圈L3組成串聯(lián)饋電；扼流線圈L1和R1組成基極自偏置電路，如圖3-7所示電路。由于該功放晶體管的等效負載電阻小于30歐姆，使得該諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q約為4.8,濾波效果比較差。需要通過匹配網(wǎng)絡提高選頻特性。圖3-7由2N2222組

5、成的高頻調(diào)諧功放主體部分(2)輸出端改進的L型匹配網(wǎng)絡高頻功放后面的負載通常是50歐姆的天線，與功放主體部分電路的輸出電阻(Rc約30歐姆)不相等，因而需要輸出匹配電路。仿真輸入端電壓電流的基波分量值，可以計算出高頻調(diào)諧功放輸入電阻Ri約為70歐姆。般的高頻設備和單元的阻抗都為50歐姆，因而需要進行阻抗匹配。利用兀形阻抗匹配網(wǎng)絡進行設計，取Q=3可以得到以下的元件參數(shù)。L50.35|jH圖3-9輸入端兀形阻抗匹配網(wǎng)絡四.實驗內(nèi)容和相關實驗參數(shù)(1)畫出仿真電路圖；(2)調(diào)節(jié)輸入端信號的電壓值，觀察電路工作狀態(tài)的變化情況。保持Ec=12V,改變Ubm=1V,1.5V,2V,2.5V,3V,3.5

6、V,4V調(diào)節(jié)Ubm=3V,改變Ec=7.5V,10V,12V,15V(3)觀察負載電阻和電源電壓對工作狀態(tài)的影響。保持Ec=12V,Ubm=3V,改變R=25Q,50Q,75a五.實驗結果或仿真結果(測量數(shù)據(jù)和實測波形)LI1HX加于銘叫ILffSS(XJarVI3.-K4¥t203.750mW"iFS=J.l亍I*J-圖3-10當Ec=12V,Ubm=1V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示百IRfIO'<1<:尼4眄|,1a.it.圖3-11當Ec=12V,Ubm=1.5V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-12當Ec=12V,Ubm=

7、2V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-13當Ec=12V,Ubm=2.5V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-14當Ec=12V,Ubm=3V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-15當Ec=12V,Ubm=3.5V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示時司 g is 9*® DOOi：IN 帥l弓匕區(qū)0一七¥757 a(kood t aGH 寸網(wǎng)第7TK呻W1際ir*我正甯目班L Ai .2 3Wi O.DU V11Stf® 箱 ME 油位答序ShT圖3-16當Ec=12V,Ubm=4V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3

8、-17當Ubm=3V,Ec=7.5V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-18當Ubm=3V,Ec=10V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示士iiJi-r-E*-堪亡1T2-T1itM鼻皿9M.：乃;iW|BA<_CKBS”1L<VTSWfrr-73-.DS7TJ.KpO.MOVgO)DIXKd胄近73M件.蹌窗恥麗|。門-2?1418mA圖3-19當Ubm=3V,Ec=12V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示2507201mAI*，|口也J.4L-:M_gLE1工廠入LW丁Z23.M7U儀300.0嗨VPWV怔制fl甘三M：Wf-n.TEN標仁”®*

9、觸2和才叫圖3-20當Ubm=3V,Ec=15V時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示*r*.T3*.A134-SZ3_必_具ia.dKr-v金上-»*次-34.QY修二L«19.Q3BVQ目fi-fr門吊144041%K4中山明¥GWBit將度卻Afi益而必/血1LZEm觸苣深值HaJvlMWMii1叫小平M*|時-"唯的*Baala*IlC我IMT3丑除圖3-21當Ubm=3V,Ec=12V,R=25時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-22當Ubm=3V,Ec=12V,R=50時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示圖3-23當Ubm=3V,Ec=12V,R=75時的示波器顯示、萬用表顯示以及瓦特計顯示六.實驗數(shù)據(jù)處理(計算、分析誤差，作曲線)(1)觀察保持Ec=12V,調(diào)節(jié)Ubm顯示的數(shù)據(jù)可得當Ec一定時，隨著Ubm的增大，集電極電流逐漸增大，輸出功率也隨之增大，放大器的工作狀態(tài)由欠壓到臨界再到過壓。(2)觀察保持Ubm=3V調(diào)節(jié)Ec顯示的數(shù)據(jù)可得當Ubm一定時，隨著Ec的增大，集電極電流逐漸增大，輸出功率也隨之增大，放大器的工作狀態(tài)由過壓到臨界再到欠壓。(3)觀察保持Ubm=3VEc=12V調(diào)節(jié)RL顯示的數(shù)據(jù)可得當Ubmr-定時，隨