实验二 丙类功率放大器
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实验三丙类高频功率放大器实验一 . 实验目的1. 通过实验,加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。
2. 研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性,观察三种状态的脉冲电流波形。
3. 了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。
4. 掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。
二 . 预习要求:1. 复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。
2. 熟悉并分析图 3所示的实验电路,了解电路特点。
三 . 实验仪表设备1. 双踪示波器2. 数字万用表3. TPE-GP5通用实验平台4. G1N 实验模块5. G2N 实验模块四 . 电路特点及实验原理简介1. 电路特点本电路的核心是谐振功率放大器,在此电路基础上,将音频调制信号加入集电极回路中,利用谐振功率放大电路的集电极调制特性,完成集电极调幅实验。
当电路的输出负载为天线回路时,就可以完成无线电发射的任务。
为了使电路稳定,易于调整,本电路设置了独立的载波振荡源。
2. 高频谐振功率放大器的工作原理参见图 1。
谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器,它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。
根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类等类型。
丙类功率放大器导通角θ<900,集电极效率可达 80%, 一般用作末级放大,以获得较大的功率和较高的效率。
图 1中, V bb 为基极偏压, V cc 为集电极直流电源电压。
为了得到丙类工作状态, V bb 应为负值,即基极处于反向偏置。
u b 为基极激励电压。
图 2示出了晶体管的转移特性曲线,以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。
V bz 是晶体管发射结的起始电压(或称转折电压。
由图可知,只有在 u b 的正半周,并且大于V bb 和 V bz 绝对值之和时,才有集电极电流流通。
即在一个周期内,集电极电流 i c只在 -θ~+θ时间内导通。
由图可见, 集电极电流是尖顶余弦脉冲, 对其进行傅里叶级数分解可得到它的直流、基波和其它各次谐波分量的值,即:i c =IC0+ IC1m COS ωt + IC2M COS2ωt + … + ICnM COSn ωt + …bm bbbz U VV COS +=θ图 3 高频功放(调幅及发射电路原理图求解方法在此不再叙述。
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:●谐振功率放大器的基本工作原理(基本特点,电压、电流波形)●谐振功率放大器的三种工作状态●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:●高频功率放大与发射实验模块●双踪示波器●万用表●频率计●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.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θ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θ越小,放大器的效率则越高。
丙类功率放大器的电流导通角θ<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b u 足够大,超过反偏压b E 及晶体管起始导通电压i u 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。
t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。
摘要本文分析了丙类功率放大器的电路原理,估计了下电路的相关参数值。
对丙类功率放大器的性能进行了分析讨论并对其工作状态做出了基本的确定。
关键词:丙类功率放大器;Multisim仿真;简谐回路目录1、方案选择 (1)2、工作原理与参数计算 (1)2.1 实验原理 (1)2.2 丙类谐振功率放大器的效率与功率 (2)2.2.1 放大器的集电极效率 (2)2.2.2 谐振功率放大器临界状态的计算 (3)2.3 功率放大器的负载特性 (3)2.3.1 uc、ic随负载变化的波形 (3)2.3.2 丙类高频功放的振幅特性 (4)2.3.3 欠压、临界、过压工作状态的调整 (4)2.4 谐振回路及耦合回路的设计 (5)2.5 基极偏置电路的设计 (6)3、电路调试与排故 (6)3.1 实验电路图 (6)3.2 放大器电路设计要求 (7)3.3 丙类放大器电路分析 (7)4、结论 (8)参考文献 (9)主要元器件参数 (9)1、方案选择高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器; 窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器。
功率放大器的任务是供给负载足够大的信号功率,其主要性能指标是输出功率和效率。
丙类谐振功率放大器可获得高效率的功率放大。
谐振功率放大器主要有四个特点:①放大管是高频大功率晶体管,能承受高电压和大电流;②输出端负载回路为调谐回路,既能完成调谐选频功能,又能实现放大器输出端负载的匹配;③基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压,使电路工作在丙类状态;④输入余弦波时,经过放大,集电极输出电压是余弦脉冲波形。
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实验一:高频丙类功率放大器前言在高频范围内为获得足够大的高频输出功率,必须采用高频放大器,高频功率放大器主要用于发射机的未级和中间级,它将振荡产生的信号加以放大,获得足够高频功率后,再送到天线上辐射出去。
另外,它也用于电子仪器作未级功率放大器。
高频功率放大器要求功率高,输出功率大。
丙类放大器它是紧紧围绕如何提高它的效率而进行的。
高频功率放大器的工作频率范围一般为几百KHZ—几十MHZ。
一般都采用LC 谐振网络作负载,且一般都是工作于丙类状态,如果要进一步提高效率,也可工作于丁类或戊类状态。
一.实验目的及要求(一)实验目的1.进一步了解高频丙类功率放大器的工作原理和调试技术。
2.熟悉负载变化对放大器工作状态的影响及各指标的测试方法。
3.掌握输入激励电压,集电极电压,基极偏置电压变化对放大器工作状态的影响。
(二)实验要求1.认真阅读本实验教材及有关教材内容2.熟悉本实验步骤,并画出所测数据表格。
3.熟悉本次实验所需仪器使用方法。
(三)实验报告要求1.写出本次实验原理及原理框图2.认真整理记录测试数据及绘出相应曲线图。
3.对测试结果与理论值进行比较分析,找出产生误差的原因,提出减少实验误差的方法。
4.详细记录在调谐和测试过程中发生的故障和问题,并进行故障分析,说明排除过程和方法。
5.本次实验收获,体会以及改进意见。
二.实验仪器及实验板1.双踪示波器(CA8020)一台2.高频信号发生器(XFG-7)一台3.晶体管直流稳压电源一块4.数字万用表一块5.超高频毫伏表(DA22)一台6.直流毫安表一块7.高频丙类功率放大器实验板一块三.实验原理及公式推导高频谐振放大器的主要作用是使电路输出功率大,效率高;主要特点是用谐振回路来实现阻抗变换,并且为了提高效率常工作在丙类状态。
高频功率放大器一般有两种:1.窄带高频功率放大器;2. 宽带高频功率放大器。
前者由于频带比较窄,故常用选频网络作为负载回路,所以又称为谐振功率放大器。
南昌大学实验报告学生姓名:付文平学号: 6102215151 专业班级:通信154班实验类型:■验证□综合□设计□创新实验日期: 2017.10.31 实验成绩:实验名称:非线性丙类功率放大器实验报告一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类功率放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。
2、了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。
二、实验内容1、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、测试丙类功放的负载特性。
4、观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。
三、实验仪器1、信号源模块 1块2、频率计模块 1块3、8 号板 1块4、双踪示波器 1台四、实验原理非线性丙类功率放大器的电流导通角θ<90〇效率可达到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。
特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),基极偏置为负值,电流导通角θ<90〇,为了不失真地放大信号,它的负载必须是LC谐振回路。
丙类功率放大器丙类功率放大器的基极偏置电压VBE 是利用发射极电流的直流分量IEO(≈ICO)在射极电阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号为正弦波时,集电极的输出电流iC为余弦脉冲波。
利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压vc1,电流ic1。
下图画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。
分析可得下列基本关系式:式中,Vc1m 为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;Ic1m为集电极基波电流振幅;R0为集电极回路的谐振阻抗11RIVmcmc02102111212121R V R I I V P mc m c m c m c C ===式中,P C 为集电极输出功率.式中,P D 为电源V CC 供给的直流功率;I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。
大连理工大学本科实验报告课程名称:通信电子线路实验学院:电信学部专业:电子班级: 0901 学号: 200981069 学生姓名:贺雪莹200 年月日实验二、高频功率放大器一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化和电源电压Vcc 变化时对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。
二、实验内容1、简述电路原理及各器件作用丙类功率放大器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。
本实验单元模块电路如图2-1 所示。
该实验电路由两级功率放大器组成。
其中VT1(3DG12)、XQ1 与C15 组成甲类功率放大器,工作在线性放大状态,R2、R12、R13、VR4 组成静态偏置电阻,调节VR4 可改变放大器的增益。
XQ2 与CT2、C6 组成的负载回路与VT3(3DG12)组成丙类功率放大器。
甲类功放的输出信号作为丙类功放的输入信号(由短路块J5 连通)。
VR6 为射极反馈电阻,调节VR6 可改变丙类功放增益。
与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻,改变S5 拨码开关的位置可改变并联电阻值,即改变回路Q 值。
当短路块J5 置于开路位置时则丙类功放无输入信号,此时丙类功放功率管VT3 截止,只有当甲类功放输出信号大于丙类功放管VT3 be 极间的反偏压值时,VT3 才导通工作。
2、谐振特性测试、负载变化测试、电源变化测试(1)将功放电源开关 S1 拨向右端(+12V),负载电阻转换开关S5 全部拨向开路,示波器开路电缆接于J13 与地之间。
将J4 短路块连通,从前置放大模块输入端J24 处输入0.1V、10.0MHz 信号,调整VR10,使J7 处电压为0.8V。
将J5 短路块接入1、2 间,J10 短路块接入C.D.L 横线处。
使电路正常工作,从前置放大模块中J24 处输入0.1V 左右的高频信号,使功放管输入信号为6 伏左右,S5 仍全部开路,改变输入信号频率从4MHz~16MHz,记下输出电压值。
实验报告册课程: 高频电子线路实验实验: 高功率放大器及幅度调制电路班级: 09电信2班姓名: 林小龙学号: 20090662224 日期: 年月日一、实验目的①熟悉丙类功率放大器的工作原理,初步了解工程估算的方法。
②学习丙类谐振式高频功率放大器的电路调谐及测试技术。
③研究丙类功率放大器的负载特性。
④了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对放大器工作状态的影响。
⑤了解幅度调制电路的构成及幅度调制的实现方法。
图1-8 谐振高频功率放大器原理图二、实验原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
如图1-8所示。
它是无线电发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角θc的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θc愈小,放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θc=180°,效率η最高也只能达到50%,而丙类功放的θc<90°,效率η可达到80%。
甲类功率放大适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验所使用的电路为丙类谐振功率放大器,实验所研究的是丙类功率放大器的工作原理及基本特性。
(一)丙类谐振功率放大器的功率与效率功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制,起到把集电极电源的直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。
在同样的直流功率的条件下,转换的效率越高,输出的交流功率越大。
①集电极电源Vcc提供的直流功率式中I CQ为余弦脉冲的直流分量。
式中,I CM为余弦脉冲的最大值;为余弦脉冲的直流分解系数。
式中,Uba为晶体管的导通电压;Vbb为晶体管的基极偏置;Ubm为功率放大器的激励电压振幅。
②集电极输出基波功率式中,Ucm为集电极输出电压振幅;Ic1m为余弦电流脉冲的基波分量;Rp为谐振电阻。
③集电极效率ηc式中,为集电极电压利用系数;为余弦脉冲的基波分解系数。
功率放大器的设计原则是在高效率下取得较大的输出功率。
高频实验: 丙类功率放大器设计
一、实验目的
1.了解丙类功率放大器的基本工作原理, 掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点
4.掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容
1.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.测试丙类功放的负载特性
4.观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响
三、实验原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小, 放大器的效率越高。
甲类功率放大器的o 180=, 效率最高只能达到50%, 适用于小信号低功率放大, 一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o 90, 效率可达到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。
特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小), 基极偏置为负值, 电流导通角o 90, 为了不失真地放大信号, 它的负载必须是LC谐振回路。
四、实验仿真原理图
五、实验仿真结果
结果说明:
CH1波形为输入波形, CH2波形为经1M选频网络之后的波形, 形成2倍频。
一、实验目的1.高频丙类功率放大器的设计2.用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试3.测量高频功率放大器的主要技术指标4.观察高频丙类功率放大器的负载特性5.研究输入信号幅度的变化对功率放大器的输入功率、输出功率、总效率的影响6.研究直流电源电压对高频丙类功率放大器工作状态的影响二、实验原理1、利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振放大器。
如:图 1 谐振高频功率放大器原理图所示。
它是无线发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角C θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角愈小,放大器的效率愈高。
如甲类功放的导通角0=180c θ,效率η最高也只能达到50%,而丙类功放的导通角c θ0≤90,效率η可达到80%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本课设使用的是丙类功率放大器,研究的是是丙类功率放大器的功率及效率。
2、丙类谐振功率放大器的效率与功率功率放大器是依据激励信号放大电路对电流的控制,起到把集电极电源直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。
在同样的直流功率作用条件下,转换的功率越高,输出的交流功率越大。
集电极电源0V 提供的直流功率:式中C0I 为余弦脉冲的直流分解系数。
C0cm c I I ()αθ=图1 谐振高频功率放大器原理图D C0CCP =I U式中,CM I 为余弦脉冲的最大值;0C αθ()为余弦脉冲的直流分解系数。
式中,BB U '为晶体管的导通电压;BB V 为晶体管的基极偏置;bm V 为功率放大器的激励电压振幅。
集电极输出基波功率:式中C U 为回路两端的基频电压,C1I 为余弦电流脉冲基频电流,L R 为回路的谐振阻抗。
集电极效率:式中,ε为集电极电压利用系数;1()c θα为余弦脉冲的基波分解系数。
功率放大器的设计原则是在高效率下取得较大的输出功率。
实验二高频功率放大器(丙类)一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2、了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
3、了解负偏置丙类功率放大器的工作原理,掌握负偏置丙类放大器的计算与设计方法。
4、了解负偏置电压对功率放大器功率和效率的影响。
二、预习要求1、复习功率谐振放大器原理及特点。
2、分析图2-1所示的实验电路,说明各元器件作用。
图2-1 功率放大器(丙类)原理图三、实验仪器1、双踪示波器2、万用表3、高频电路实验装置四、实验内容及步骤1、实验电路实验台功率放大器接好,所需电源在输入端输入6.5MHz的高频信号,使A接止V2的基极,使第二极调谐放大的输出为f=6.5MHz,Vm=2V的信号,记为Vi,加至C6。
2、按图接好实验板所需电源,将C、D两点短接,利用扫频仪功能调回路谐振频率,使其谐振在6.5MHz的频率上。
3、不加负载,去掉C、D两点短接线,在C、D两端串入电流表(选择万用表直流电流档,量程选择不大于200mA),测Io电流,在输入端接f=6.5MHz、Vi=2V信号,测量各工作电压,同时用示波器测量输入,输出峰值电压,将测量值填入下表。
其中Vi:输入电压峰一峰值Vo:输出电压峰一峰值Io:电源给出总电流Pi:电源给出总功率(Pi=VcIo)(Vc:为电源电压)Po:输出功率Pa:为管子损耗功率(Pa=IcV CE)4、加75Ω负载电阻,同2测试并填入表2.1内。
5、改变输入端电压Vi=2V,同2、3测试并填入表2.1测量。
6、改变电源电压Vc=5V,同2、3测试填入表2.1。
7、按实验2接线,将C、D两点短接,G点对地接负电压U BB不能超过-1V。
1)在本实验中,在G点加入的可调负电压,应事先调整到U BB=0V。
然后输入端加入高频信号,频率约6.5MHZ,同上实验3、4。
2)在输入信号不变的情况下,缓慢调节加于G点的负电压,一边用万用表监视V3基极的电压,使V3基极的电压可在(0~ -1V)之间变化,一边用示波器观察输出波形的变化情况,即电压向负方向变化时,输出信号幅度会随之下降。
实验二非线性丙类功率放大器实验一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2、了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
二、实验内容1、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、测试丙类功放的负载特性4、观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、8 号板1块4、双踪示波器1台5、频率特性测试仪(可选)1台6、万用表1块四、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角θ越小,放大器的效率η越高。
1、丙类功率放大器1)基本关系式丙类功率放大器的基极偏置电压V BE是利用发射极电流的直流分量I EO(≈I CO)在射极电v为正弦波时,集阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号'i电极的输出电流i C 为余弦脉冲波。
利用谐振回路LC 的选频作用可输出基波谐振电压v c1,电流i c1。
图2-1画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。
分析可得下列基本关系式:011R I V m c m c =式中,m c V 1为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;m c I 1为集电极基波电流振幅;0R 为集电极回路的谐振阻抗。
2102111212121R V R I I V P mc m c m c m c C === 式中,P C 为集电极输出功率 CO CC D I V P =式中,P D 为电源V CC 供给的直流功率;I CO 为集电极电流脉冲i C 的直流分量。
放大器的效率η为COmc CC m c I I V V 1121⋅⋅=η图2-1 丙类功放的基极/集电极电流和电压波形2)负载特性当放大器的电源电压+V CC ,基极偏压v b ,输入电压(或称激励电压)v sm 确定后,如果电流导通角选定,则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻R q 。
实验 丙类高频谐振功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器,它是无线电发射机中的重要单元电路。
根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ越小,放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ=1800,效率η最高也只能达到50%,而丙类功放的θ<900,其效率η可达85%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器,丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级,以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。
一、实验目的1、熟悉丙类高频功率放大器的工作原理,初步了解工程估算的方法。
2、学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
3、研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
4、理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响。
5、了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
二、实验仪器1、高频实验箱 1台2、高频信号发生器 1台3、双踪高频示波器 1台4、扫频仪 1台5、万用表 1块6、高频功率放大器实验板 1块 三、预习要求1、复习高频谐振功率的工作原理及四种特性。
2、分析实验电路,理解各元件的作用及各组成部分的工作原理。
四、实验内容1、电路调谐及调整(调谐技术)。
2、静态测试(测试静态工作点)。
3、动态测试(研究负载特性)。
五、实验原理实验电路如图2-1所示,它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成,其中VT1和VT2组成甲类功率放大器,晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器,这两类功率放大器的应用十分广泛,下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。
(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点如图2-1所示,晶体管VT1组成甲类功率放大器,工作在线性放大状态。
其中R 1和R 2为基极偏置电阻;R 5为直流负反馈电阻;它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。
前言高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在接受设备中,从天线上感应的信号是非常微弱的,要靠高频小信号放大器来完成;在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备地发射功率,这就要用高频谐振功率放大器将信号放大到所需地发射功率。
高频功率放大器的主要功用使发射高频信号,并且一高效输出大功率为目的。
发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经过多级高频放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。
已知能量是不能放大的,高频信号的功率放大,实质是在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率,因此除要求高频功率放大器产生符合要求的高频功率外,还应要求具有尽可能的转换效率。
低频功率放大器可以工作在甲类状态,也可以工作在乙类状态,或甲乙类状态乙类状态要比甲类状态效率高。
为了提高效率,高频功率放大器多工作在丙类状态。
为了进一步提高高频功率放大器的效率,近年来又出现了D类、E类、S类高频功率放大器;还有利用特殊电路技术来提高效率的F类、G类、H类高频功率放大器。
本次课程设计主要是针对一些已知数据设计一个丙类高频功率放大器。
1.丙类功率放大器的原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器为谐振功率放大器。
如图1所示。
它是无线电发射机中的重要组成不见。
根据放大器的导通角θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的放大器。
导通角θ越小放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ= 180,效率最高也只能达到50%,而丙类功放的θ< 90,效率可达到80%。
甲类功率放大器适合作为中间级多输出功率较小的初级功率放大器。
丙类功率放大器常作为墨迹功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验所使用的电路为谐振功率放大器,实验所研究的是丙类功率放大器的工作原理机基本特征,具体原理图如图1所示:1.1 丙类谐振功率放大器的功率与效率1.1.1 功率关系:功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流电源所供给的直流功率P 0,实质一部分转换为交流信号功率P 1输出去,一部分功率以热能的形式损耗在集电极上,成为集电极耗散功率P c 。
实验报告课程名称高频电子线路实验名称高频功率放大器(丙类)实验类型验证(验证、综合、设计、创新)学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程年级班级2012级电信3 班开出学期2014-2015上期学生姓名学号指导教师蒋行达成绩2014 年11 月22 日实验二高频功率放大器(丙类)一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理,三种工作状态,功率、效率计算。
2、掌握丙类功率放大器性能的测试方法。
3、观察集电极负载、输入信号幅度与集电极电压EC对功率放大器工作情况的影响。
二、实验仪器1、示波器2、高频信号发生器3、万用表4、实验板2三、预习要求1、复习功率放大器原理及特点。
2、分析图2-2所示的实验电路,说明各元器件作用。
四、实验内容1、用示波器观察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。
2、观察并测量集电极负载变化对功率放大器工作的影响。
3、观察并测量输入信号幅度变化对功率放大器工作的影响。
4、观察并测量集电极电源电压变化对功率放大器工作的影响。
五、基本原理及实验电路高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
它的作用是放大信号,使之达到足够功率输出,以满足天线发射或其他负载的要求。
它的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)。
1、基本原理功率放大器的效率是一个最突出的问题,其效率高低与放大器的工作状态有直接的关系。
放大器工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。
图2-1 表示了不同Ube时,谐振功率放大器不同工作状态的基极电压和集电极电流波形。
当工作点在Q 和Q/输入Ub1m、Ub2m时,工作点Q 和Q/在转移特性的线性段,调谐功率放大器工作在甲类。
甲类工作状态理想效率为50%。
此时晶体管需要正偏置。
当工作点在移至Q//输入Ub3m时,晶体管只在输入信号的正半周时导通,集电极电流是周期性电流脉冲,调谐功率放大器工作在乙类。
乙类工作状态理想效率为78.5%。
实验二 高频谐振功率放大器在通信系统中, 高频谐振功率放大电路,是无线电发射机的重要组成部分,它的主要功用是实现对高频已调波信号的功率放大, 然后经天线将其转化为电磁波辐射到空间,以实现用无线信道的方式完成信息的远距离传送。
所以研究高频功率放大器的主要任务是怎样以高效率输出最大的高频功率。
因此, 高频功放常采用效率较高的丙类工作状态, 即晶体管集电极电流导通时间小于输入信号半个周期的工作状态,导通角090≤θ。
虽然功率增益比甲类和乙类小,但效率η却比甲类和乙类高。
一般可达到80%。
同时, 为了滤除丙类工作时产生的众多高次谐波分量, 采用LC 谐振回路作为选频网络, 故称为高频谐振功率放大器,显然,谐振功放属于窄带功放电路。
一、实验目的1.掌握高频谐振功率放大器的电路结构特点、基本功能与工作原理。
2.掌握高频谐振功率放大器的调谐方法和掌握高频谐振功率放大器的调谐特性,负载特性以及激励电压、偏置电压、电源电压变化时对其工作状态的影响。
3.了解高频谐振功率放大器的主要性能指标意义,掌握测试方法。
学会电路设计方法。
二、实验设备与仪器高频实验箱 WYGP-3或GP-4 一台 双踪示波器 TDS-1002 一台 高频信号发生器 WY-1052 一台 频率特性测试仪 BT-3C 一台 万用表 一块三、实验任务与要求1、高频谐振功放的基本电路结构高频谐振功率放大器的电路构成,除电源电路外,主要由晶体管、输入激励电路、输出谐振回路三个部分组成,谐振功率放大器原理电路如图2-1所示。
图中b u 为输入交流信号,B E 是基极偏置电压,调整B E ,可改变放大器的导通角,以使放大 图2-1 谐振功率放大器的工作原理 器工作在导通角090≤θ丙类状态。
C E 是集电极电源电压。
集电极外接LC 并联谐振回路的功用是作放大器负载,实现滤波选频和阻抗匹配。
2、高频谐振功率放大器的工作原理与主要性能指标放大器工作时,设输入信号电压:t U u bm b ωcos =则加到晶体管基极,发射级的有效电压为: t U U U u u bm BB BB b BE ωcos +-=-= 由晶体管的转移特性曲线可知,如图2-2所示:当BZ BE U <u 时,管子截止,0=c i 。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。