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时间:2020-06-01
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1、深圳大学实验报告课程名称:高频电路实验项目名称:高频谐振功率放大器学院:信息工程学院专业:集成电路指导教师:报告人:学号:班级:02实验时间:2013.04.22实验报告提交时间:2013.05.06教务处制一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。2.熟悉高频谐振功率放大器的基本工作原理,三种工作状态,功率、效率计算。3.了解集电极电源电压VCC与集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响。二、实验内容1.用示波器监测两级前置放大器的调谐。2.观察谐振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。3.观察并测量集电极电源电
2、压VCC变化对谐振功率放大器工作的影响。4.观察并测量集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响。三、实验原理1.高频谐振功率放大器原理图3-1丙类功率放大器原理电路高频谐振功率放大器原理电路如图3-1所示。图中,L2、L3是扼流圈,分别提供晶体管基极回路、集电极回路的直流通路。R10、C9产生射极自偏压,并经由扼流圈L2加到基极上,使基射极间形成负偏压,从而放大器工作于丙类。C10是隔直流电容,L4、C11组成了放大器谐振回路负载,它们与其他参数一起,对信号中心频率谐振。L1、C8与其他参数一起,对信号中心频率构成串联谐振,使输入信号能顺利加入,并
3、滤除高次谐波。C8还起隔直流作用。R12是放大器集电极负载。2.高频谐振功率放大器电路高频谐振功率放大器电路如图3-2所示,其第3级部分与图3-1相同。BG1、BG2是两级前置放大器,C2、C6用以调谐,A、B点用作为这两级的输出测试点。BG3为末级丙类功率放大器,当K4断开时可在C、D间串入万用表(直流电流档),以监测IC0值。同时,E点可近似作为集电极电流iC波形的测试点(R10=10Ω,C9=100pF,因而C9并未对R10构成充分的旁路)。K1~K3用以改变集电极负载电阻。四、实验步骤1.实验准备⑴在箱体右下方插上实验板2(丙类高频功率放大
4、电路单元)。接通实验箱上电源开关,此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。⑵把实验板2右上方的电源开关(K5)拨到上面的ON位置,就接通了+12V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。⑶AS1637输出频率为10.7MHz、峰-峰值为80mV的正弦波,并连接到实验板2的输入(IN)端上。2.两级前置放大器调谐先将C、D两点断开(K4置“OFF”位置)。然后把示波器高阻(带钩)探头接A点,(监测第1级输出),调C2使输出正弦波幅度最大,从而相应的回路谐振。再把示波器高阻(带钩)探头接B点,(监测第2级输出),调C6使输出正弦波幅度最大,从而相应的回路
5、谐振。需要时,亦可把示波器探头接在B点上,再反复调节C2、C6,使输出幅度最大。3.末级谐振功率放大器(丙类)测量⑴谐振功率放大器工作状态观察①实验准备(ⅰ)接通开关K4(拨到“ON”);(ⅱ)示波器CH1连接到实验板2的OUT点上;(ⅲ)示波器CH2以高阻(带钩)探头连接到E点上。②逐渐增大输入信号幅度,并观察放大器输出电压波形(OUT点)和集电极电流波形(E点)。可发现,随着输入信号幅度的增大,在一定范围内,放大器的输出电压振幅和集电极电流脉冲幅度亦随之增大,说明放大器工作于欠压状态。③当输入信号幅度增大到一定程度时,放大器的输出电压振幅增长缓
6、慢,而集电极电流脉冲则出现凹陷,说明放大器已进入到过压状态。⑵集电极负载电阻对谐振功率放大器工作的影响①VIp-p(AS1637输出信号)为100mV时的测量(ⅰ)取R12=120W(接通K1,断开K2、K3)时的测量用示波器观察功放级的输入、输出电压波形(B点、OUT点),并测量输入、输出电压峰-峰值Vbp-p、Vcp-p;用万用表测量集电极直流电流值IC0,并把结果填入表3.1中。测量IC0的方法是:在C、D两点间串入万用表(直流电流,200mA档),再断开K4,便可读得IC0值,然后接通K4,取走表笔。(ⅱ)取R12=75W时的测量:接通K2
7、,断开K1、K3,重做(ⅰ),观察集电极负载电阻减小对谐振功率放大器工作的影响。(ⅲ)取R12=50W时的测量:接通K3,断开K1、K2,再重做(ⅰ),观察集电极负载电阻进一步减小对谐振功率放大器工作的影响。②VIp-p为200mV时的测量:重复①。⑶集电极直流电源电压对谐振功率放大器工作的影响实验板2右上方的电源开关(K5)拨到最下面,就接通了+5V电源(相应指示灯点亮),重做⑵,以观察集电极直流电源电压的减小对谐振功率放大器工作的影响,并把相应数据也填入表3.1。说明:①表中“计算”列内各符号的含义如下:Ic1m——集电极电流基波振幅;Po——
8、集电极输出功率;PD——集电极直流电源供给功率;Pc——集电极耗散功率;hc——集电极效率。②作计算时应注意:在本实验的实
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