2022年南理工高频电子实验-非线性丙类功率放大器实验报告 .pdf

高频电子实验非线性丙类功率放大器实验学号班级专业姓名精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页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。二、实验原理晶体管高频功率放大器的原理线路（1）采用负偏置：减小无用功耗，提高效率；（2）采用变压器耦合：阻抗匹配，减小负载电阻R对谐振回路的影响；（3）采用电感部分接入：减小晶体管输出电阻对谐振回路的影响。在晶体管负偏置，输入信号为大信号的条件下：晶体管在输入信号的正半周的部分时间内导通， 在输入信号的其他时间内截止； 基级电流和集电极电流为高频脉冲信号； 集电极电流流过具有选频作用的并联谐振回路后，产生了与输入信号同频的集电极电压信号。电流、 电压波形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页( 流) 通角：有电流出现时所对应相角的一半。集电极电流式中costhBimVVVtimI2BVivOthVcosIBimvtVVttiv晶体管转移特性的尖顶余弦脉冲012coscos2cosCccccniIItItIn t0maxmax01maxmax1max2max1sincos( )21 cos1sin cos( ) cos1 cos12sincos2 sin cos( ) cos1 1 cos1cCCcCCcnCCnIi t d tIIIi tt d tIInnnIi tn t d tInnInnn称为余弦脉冲的次谐波分解系数。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页高频功放的电流、电压波形ci0ciBVci1ci2ci0cI0t0t0BEvt hvBEvCCUBBU1cosoccLuuIRtcosCECCoCCcuUuUUt精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页过压输出功率：直流输入功率 :集电极损耗功率 : 集电极效率：负载特性实验电路图如下图22111111222ccccLLUPI UI RR200012cCCcCCPi UdtI U01cPPP11001122cccCCIUPPIU1100ccII称为波形系数cCCUU称为集电极电压利用系数CEuOPmaxBEUCitOQ1A2A3A5A4ALR 增加的方向CCUBEBBuUmin1CECESUUmin 2CECESUUmin3CECESUU欠压临界min1(1)LcCECCcCESRUUUUU较小，使得较小，使得，称为欠压状态；min2(2)LcCECCcCESRUUUUU增大，使得增大，使得，称为临界状态；min3(3)LcCECCcCESRUUUUU继续增大，使得继续增大，使得，称为过压状态。LLcrRR临界状态对应的集电极负载电阻称为临界电阻或最佳负载电阻，一般用表示。1P临界状态下晶体管的输出功率最大，功放一般工作在此状态。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页三、实验仪器双踪示波器频率特性测试仪（可选）万用表四、实验内容（1）测试调谐特性在前置放大电路出入J3 处输入频率f=10.7MHz(Up-p50mV) 的高频信号，调节 W1和中周 T6，使 TP6处信号的电压幅值为2V左右， S1全部拨下，改变输入信号频率，从 9MHz 15MHz （以 1MHz 为步进）记录 TP6处的输出电压值， 填入下表。fi 9MHz 10MHz 11MHz 12MHz 13MHz 14MHz 15MHz U01.3 2.6 2.55 1.8 0.7 0.42 0.41 +12J4J3Q33DG12Q43DG12R141.5KR15100R1618R1718R18100R19330R20820C11104C15?C14104C20104C19104C12104RA310KR13100L322uHC16104C17104E522uf/16V12348765U1LM386E610uf/16VE710uf/16VJ5+5TH8TH6TP5TP4TH5TH4TP7TP6TH3R22150R211.5KJ6123 4876 5S1W1510T4T5T6C13?+5R12200U000.511.522.5302468U0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页（2）测试负载特性在前置放大电路中输入J3 处输入频率f10.7MHz （Up-p50mV ）的高频信号，调节 W1使 TP6处信号约为 2V，调节中周使回路调谐（调谐标准：TH4处波形为对称双峰）。将负载电阻转换开关S1依次从 14 拨动，用示波器观测相应的Uc值和 Ue波形，分析负载对工作状态的影响。Ub2V f 10.7MHz UCC5V RL() 100 330 820 UcP-P(V) 2.7 2.7 2.6 2.8 UeP-P(V) 0.7 0.71 0.71 0.72 五、思考题 1 ）、丙类放大器的特点是什么？为什么要用丙类放大器？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90，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。优缺点：它输出功率和效率特高，一种失真非常高的功放，一般用于射频放大，只适合在通讯用途上使用。2）、影响功率放大器功率和效率的主要电路参数是什么？效率=Po/PE 功率 P=Uo*Io 00.511.522.5302468UcP-P(V)UeP-P(V)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页