东南大学射频功率放大器仿真实验

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1、射频功率放大器实验(虚拟实验)(-)甲类射频功率放大器电路示波器小的输入输出信号的波形分析:从图中可以看出输入电压峰值39.81mv,输出电压峰值10.275V,放人了约258倍。输出接近电源电压12V,工作在人信号极限运用状态，这时输出波形还未失真。毫安表中的相应的读数为：3.228mA功率表相应读数为：12.407mWnPo^=~=42.0%%观察失真电路输入输出波形为：分析：输入信号提高至60mV,按甲类放大器，输出信号是输入信号的按比例放大的特点，输出应达到(10.275V^9.81mV)*60mV=15.5V>12V,所以这是放人器工作在非线性状态，产生了

2、失真。(二)乙类射频功率放大器电路输入输出信号波形的仿真示波器屮显示的输入输岀信号的波形失真分析:当输入电压小于门槛电压时两个管子都截止，出现死区，即交越失真。至输入幅值为8V时，输入输出信号的波形原因分析:当输入电压为8V时交越失真现象不明显。两管可以在很短的吋间内达到门槛电圧，这段时间相对来说很短暂，可以忽略。消除交越失真后的波形输入信号幅值(V)24566.57电源电压利用系数歹0.1560.310.3820.4750.530.576输出功率PL(mW)1.8167.53811.88417.22320.26623.557总的直流功率PD(mW)14.48429

3、.2836.77644.28248.03851.796两管总耗散Pc(mW)12.66821.74224.89227.05927.77228.239效率7/12.5%25.7%32.3%38.9%42.2%45.5%X呀05cilloscope-XSClTime4.503usChannel_A-7^5.184mVChannel_B-37.9&4mVReverseT喳4.503us-7S5.184mV-37.384mVUnMAT2-T^O.OXso••:X»V0・O»V•eZJExt.TriggerASoaleIKX)ns*DivXpositionp

4、wfAdd

5、B/

6、A

7、A/B

8、-OharneSoa陰

9、5V/DivYposition

10、o—ACI0IDCYposition0TriggerEdgeR?"B

11、Ext

12、Levelp•□.INor.输入信号幅值(V)8910121314电源电压利用系数歹0.6560.740.810.977输出功率卩!^(mW)30.88639.21048.53170.163总的直流功率PD(mW)59.31866.84274.37289.45两管总耗散Pc(mW)28.43227.63225.84119.287效率〃52.1%58.7%65.3%78.4%当输入幅值过大时出现的失真波形:呀Oscillos

13、cope-XSClTin>eChannel_AChanneLB45.023us1.1MV1.767V45.023usi.ifev1.767V0.0>Ds0・O»VO.OXJVT2-T1-Tin:et

14、K>3ns'DivC^arrelAScale

15、20V/Div-Cha叫El日二丁Scale]5V/DivTr>ggerEdge[7^Tip7B

16、&ct

17、Xposition[0Yposition

18、0Yposition

19、oLevel

20、o

21、V

22、y7TAdd

23、b.a

24、a»b

25、AC

26、0回-QAC

27、oJdc^-

28、TypeSingJNor.JAuto

29、

30、None两管

31、管耗与电源电压利用系数的关系图电源电压利用系数分析：1，实验时调整电压幅值，用示波器观察输出波形，会发现当输入信号为13、14V时波形明显失真。由此可得出输入信号不能无限大。输入信号为12V时，功放功率最大，是78.4%；2,两个管子的总耗散功率是先增大后减小，最大值为28.4mW左右，出现在输入信号为7~8V间；理论值计算可得到最大管耗是28.8,与仿真结果相近思考题:(1)答：可以。当静态工作点处于交流负载线中间时，可以输出最大的电压和电流,此时电路的输出功率最人。可以通过调节可变电阻实现该目的。(2)答：Mos管的匚为负温度系数，随温度升高而减小，这使功率管升

32、温后仍能保证安全工作，而BJT的厶为正温度系数，如果不釆用复杂的把偶电路，则升温后功率管将被烧坏，并.ftMOS管功耗很小，工作频率高，激励功率小，功率增益高，易于集成。(3)答：可以采用单屯源互补推挽电路。其最人输出功率为原來的一半，OTL单电源供电情况下正负半周流过负载的电流不-•样，会造成输出波形的失真。