实验三高频谐振功率放大器的研究.doc

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1、实验三高频谐振功率放大器的研究(一)实验目的1．观测负载、集电极电源电压及高频激励电压变化时对高频功率放大器工作状态的影响。2．通过对电流、电压波形观察分析，加深对高频功率放大器基本工作原理的理解。3．根据给定条件，计算高频功率放大器输出回路的元件值并学习使用有关测量仪器进行调试。(二)实验电路实验电路如图实3-1所示图实3-1高频谐振功率放大器电原理图T1：（3DK8)高频功率放大管。T2：（3DK8)构成射极跟随器，起隔离作用以减小仪器输入阻抗对谐振回路的影响。输出电路：C203、C204、L202组成π型谐振、匹配网络：W201：(100K电位器)用以调整放大器Q201工作点。(三)主要

2、仪器1．YB1052B信号发生器一台2．YB4320双踪示波器一台3．YB2174超高频毫伏表一台4．YB1713直流稳压电源一台5．直流毫安表（或指针万用表）一只6．DT890数字三用表一只7．高频实验箱一个(四)高频功率放大器设计已知；输出功率PL=0.1W，工作频率f0=5MHz负载阻抗RL=75，电源电压Ec=+12V集电极电流通角θ＝90°Ⅰ、工作状态计算设集电极输出回路效率ηk=0.8则集电极输出功率设T1管饱和电压则集电极负载电阻集流基波分量振幅集流余弦脉冲最大值集流直流分量电源供给功率集电极损耗集电极效率负载阻抗的等效电路见图实3—2。Ⅱ．输出回路计算(1)电路计算(2)电路计

3、算设Qel=10，R为假想电阻(3)综合考虑(五)实验任务和步骤闭合K201、并置K203于3处，检查电路正确后再接通电源．调整电位器W201使放大器刚好有集电极电流出现。此时电流表读数Ico应小于0．1mA，这时可近似认为集电极电流通角＝90°。将YB1052B高频信号发生器的输出接到放大器输入端ui(高频信号频率f0=5MHZ，输出幅度置输出最小位置)。将示波器、超高频电压表接到放大器输出端TP202，逐渐加大高频信号幅度，同时微调谐振回路电感L202的磁芯．使示波器或高频电压表所读数最大，再微调高频激励信号幅度，使Ico读数为15mA，此时可认为放大器已调到设计状态。1．测放大器的负载特

4、性保持激励信号的频率和幅度不变，保持Ec、Eb不变，仅改变负载电阻RL的大小，但每改变一次均需要调整谐振回路的电感L202磁芯，使回路处于谐振状态。按下表1记录高频放大器的集电极直流电流Ico，负载上的输出电压有效值U、并换算成输出功率Po、输入功率Pdc，耗散功率Pc和集电极效率ηk。用座标纸绘出Ico、U、Po、Pdc、Pc、ηk随负载RL变化的关系曲线。表1负载变化对放大器工作状态影响RL(Ω)304775100150Ico(mA)U(V)Po(W)Pdc(W)Pc(W)ηk(%)2，测放大器的放大特性将放大器调整到设计状态，保持Ec、Eb、Rl不变，改变Ub大小。按表2记录当Ub变化时

5、相应的IcO和负载上的输出电压值U并换算出相应的Po值。绘出IcoU、PO随Ub变化的曲线表2Ub变化对放大器工作状态影响RL＝75ΩUb(V)0·10·30·50·70·91·11·21·3Ico(mA)U(V)Po(W)3．测集电极调制特性保持RL、Ub、Eb不变，改变Ec时按表3测出Ico、U算出相应Po值并绘出Ico、U、Po随Ec变化的曲线。表3Ec变化对放大器工作状态影响Ec(V)5678910111213Ico(mA)U(V)Po(W)4．定性观察高频功率放大器的电流、电压波形打开(断)K201，调整电位器W201使Ico约lmA，将信号发生器输出幅度由零逐渐增大，用示波器分别在

6、TP201、TP202、TP203观察电流、电压波形。定性绘出欠压、临界、过压状态时电流、电压波形示意图。(六)实验报告1．将以上各项实验数据整理后列于表内；2．按实验要求绘出有关曲线和波形；3．讨论实验结果，并与理论相比较，若有差异试分析原因；4．回答思考题。(七)思考题1．集电极电流导通角θ＝90°的含义是什么?如何保证使θ＝90°?2．谐振功率放大器与小信号谐振电压放大器晶体管工作状态有何不同?为什么?3。如何保证谐振功率放大器有高的效率又有大的输出功率?4．谐振功率放大器输出回路的作用是什么?5．在电路实现中如何保证谐振功率放大器工作在临界、欠压和过压状态?