射频功率放大器实验.pdf

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1、-通信电子线路实验报告通信电子线路实验报告射频功率放大器仿真实验射频功率放大器仿真实验：*：*专业：专业：*日期：日期：1111 月月 1010 日日一、实验目的：一、实验目的：1.进一步了解射频功率放大器工作原理。2.了解射频功率放大器的工程设计方法与常用参数测量方法。3.熟悉 Multisim 软件中常用虚拟仪器的使用方法。二、实验容：二、实验容：1.A1.A 类射频放大器实验电路类射频放大器实验电路1电路构造：2设置函数发生器的输入为1MHz,幅值为 40mV 的正弦波。3显示输入输出信号波形，以及毫安表，功率表相应的读数。4计算功率放大器效率。5观察波形失真。2.B2.B 类射频功率放

2、大器电路类射频功率放大器电路1电路构造2输入输出信号波形仿真3消除交越失真4功放效率计算消除交越失真后三、实验结果三、实验结果1.A1.A 类射频放大器实验电路类射频放大器实验电路1毫安表，功率表相应的读数及输入输出信号波形。毫安表：3.279mA功率表：12.759mW输入输出信号波形：2功放效率计算：.z.-根据公式：以及公式：解得功放效率：3观察失真分析原因：A 类放大器最多只能放大到 2 倍 VDD，当输入乘以放大倍数大于 2 倍 VDD 时，管子处于饱和状态，造成类似于方波的失真。2.B2.B 类射频放大器实验电路类射频放大器实验电路1有交越失真的仿真结果图分析原因：理想三极管情况下

3、，由于导通电压为0，一个管子到达截至区后另一个管子马上导通。而在实际情况下，由于存在导通电压，一个管子截止后需要等另一个管子到达导通电压值时才有电流，造成了转换时的一段时间，两个三极管都没有电流通过的情况，造成失真。2消除交越失真后的表格。输入信号幅值 V电源电压利用系数输出功率 mW总直流功率 mW两管总耗散 mW效率输入信号幅值 V电源电压利用系数输出功率 mW总直流功率 mW两管总耗散 mW效率29.82%1.79614.38812.59212.5%840.8%30.79859.25428.45652.0%420.1%7.49529.25621.75125.6%946.0%39.1116

4、6.77827.66758.6%525.3%11.83036.72824.89832.2%1051.2%48.42174.30625.88565.2%630.5%17.15844.22627.06838.8%1261.5%70.03089.41419.38478.3%6.533.1%20.19547.98027.78542.1%13735.7%23.48251.73828.25445.4%14其中输入 13V，14V 时发生如下失真：3用 MATLAB 画出两管管耗与电源电压利用率的关系图。4答复下列问题输入信号幅值可以无限增大么？答：根据输入 13V，14V 的输出波形可以知道，输入信号幅值

5、不能无限增大，否则发生失真。功放效率最大可以到达多少？答：根据实验，在输入 12V 时功放效率最大，为 78.3%，B 类功放的理论极限值为78.5%。两个管子的耗散功率随输入增大而增大么？最大值为多少？答：根据实验结果耗散功率在输入为8V 时到达最大，之后随输入增大而减小。最大值为：28.5mW。四、思考与分析四、思考与分析.z.-1.上述 A 类功放设计时，推荐可变电阻调至70%，能否进一步调整偏置电路，在不失真的条件下获得更高的效率。答：可以，原电路输入 50mV 时输出结果如下：改动如下：将原电路可变电阻变为 100%，R4 变为 500k，相当于正向加大了直流偏置：输出结果如下：失真

6、情况有所减小，说明可以获得更高的效率。2.将 B 类 BJT 管换为相应的 MOS 管后，仿真结果有哪些不同？优点？MOS 管仿真电路图如下：仿真时发现，在一样负载电阻下，MOS 管输出电流更小，造成波形输出相比BJT 管幅度小，故将负载电阻改为原来 5 倍。相比 BJT 管，MOS 管还需要更大的正向偏置电压以抵消交越失真。此外，MOS 管的优势在于，输入更大的电压也不易发生失真，以下为该电路输入19V 时的仿真结果图：此时，输出图中幅度大的只有一点失真。3.在上述 B 类功放中采用了双电源供电电路，假设采用单电源供电，如何实现？有什么不同？如图，将电路做如下改动：单电源的 VDD 改为 24V，为双电源的两倍，同时输入波形加上了半个VDD12V的直流偏置，在示波器的接收端串联一个电容。输入输出波形如下：从图中可以看出，输入波形由于含有直流偏置，所以在输出波形的上面，而输出波形已经通过电容过滤了直流。.z.