实验2 高频功率放大与发射实验

《实验2 高频功率放大与发射实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验2高频功率放大与发射实验—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：l谐振功率放大器的基本工作原理（基本特点，电压、电流波形）l谐振功率放大器的三种工作状态l集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响2．做本实验时所用到的仪器：l高频功率放大与发射实验模块l双踪示波器l万用表l频率计l高频信号源二、实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。2．掌握输入激励电压，集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。3．通过实验进一步了解调幅的工作原理。三、实验内容1．

2、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．测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形；4．观察激励电压、集电极电压变化时余弦电流脉冲的变化过程；5．观察功放基极调幅波形。四、基本原理1．丙类调谐功率放大器基本工作原理放大器按照电流导通角的范围可分为甲类、乙类及丙类等不同类型。功率放大器电流导通角越小，放大器的效率则越高。丙类功率放大器的电流导通角<90°,效率可达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。为了不失真地放大信号，它的负载

3、必须是LC谐振回路。由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置，在静态时，管子处于截止状态。只有当激励信号足够大，超过反偏压及晶体管起始导通电压之和时，管子才导通。这样，管子只有在一周期的一小部分时间内导通。所以集电极电流是周期性的余弦脉冲，波形如图10-1所示。图10-1折线法分析非线性电路电流波形根据调谐功率放大器在工作时是否进入饱和区，可将放大器分为欠压、过压和临界三种工作状态。若在整个周期内，晶体管工作不进入饱和区，也即在任何时刻都工作在放大区，称放大器工作在欠压状态；若刚刚进入饱和区的边缘，称放大器工作在

4、临界状态；若晶体管工作时有部分时间进入饱和区，则称放大器工作在过压状态。放大器的这三种工作状态取决于电源电压、偏置电压、激励电压幅值以及集电极等效负载电阻。（1）激励电压幅值变化对工作状态的影响当调谐功率放大器的电源电压、偏置电压和负载电阻保持恒定时，激励振幅变化对放大器工作状态的影响如图10-2所示。图10-2变化对工作状态的影响由图可以看出，当增大时，、也增大；当增大到一定程度，放大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷，但此时还会增大（如）。（2）负载电阻变化对放大器工作状态的影响当、、保持恒定时，

5、改变集电极等效负载电阻对放大器工作状态的影响，如图10-3所示。图10-3不同负载电阻时的动态特性图10-3表示在三种不同负载电阻时，做出的三条不同动态特性曲线QA1、QA2、AQ3A′3。其中QA1对应于欠压状态，QA2对应于临界状态，AQ3A’3对应于过压状态。QA1相对应的负载电阻较小，也较小，集电极电流波形是余弦脉冲。随着增加，动态负载线的斜率逐渐减小，逐渐增大，放大器工作状态由欠压到临界，此时电流波形仍为余弦脉冲，只是幅值比欠压时略小。当继续增大，进一步增大，放大器进入过压状态，此时动态负载线A3Q与

6、饱和线相交，此后电流随沿饱和线下降到A′3，电流波形顶端下凹，呈马鞍形。（3）电源电压变化对放大器工作状态的影响在、、保持恒定时，集电极电源电压变化对放大器工作状态的影响如图10-4所示。图10-4改变时对工作状态的影响由图可见，变化，也随之变化，使得和的相对大小发生变化。当较大时，具有较大数值，且远大于,放大器工作在欠压状态。随着减小，也减小，当接近时，放大器工作在临界状态。再减小，小于时，放大器工作在过压状态。图10-4中，>时，放大器工作在欠压状态；=时，放大器工作在临界状态；<时，放大器工作在过压状态。

7、即当由大变小时，放大器的工作状态由欠压进入过压，波形也由余弦脉冲波形变为中间凹陷的脉冲波。2．高频功率放大器实验电路高频功率放大器实验电路如图10-5所示。图10-5高频功率放大与发射实验图本实验单元由两级放大器组成，11BG02是前置放大级，工作在甲类线性状态，以适应较小的输入信号电平。11TP01、11TP02为该级输入、输出测量点。由于该级负载是电阻，对输入信号没有滤波和调谐作用，因而既可作为调幅放大，也可作为调频放大。11BG01为丙类高频功率放大电路，其基极偏置电压为零，通过发射极上的电压构成反偏。因

8、此，只有在载波的正半周且幅度足够大时才能使功率管导通。其集电极负载为LC选频谐振回路，谐振在载波频率上以选出基波，因此可获得较大的功率输出。本实验功放有两个选频回路，由11K03来选定。当11K03拨至左侧时，所选的谐振回路谐振频率为6.3MHZ左右，此时的功放可用于构成无线收发系统。当11K03拨至右侧时，谐振回路揩振频率为1.9MHZ左右。此时可用于测量三种状态（欠压、临界、过压）