1、 南 昌 大 学 实 验 报 告学生姓名：班星卓玛 学号：6102214097 专业班级：通信工程 143 班实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期：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、实验原理非线性丙类功率放大器的电流导通角 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
2、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。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，V c1m 为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅；I c1m 为集电极基波电流振
3、幅；R 0 为集电极回路的谐振阻抗 021211RVIVPmccmcC式中，P C 为集电极输出功率.式中，P D 为电源 VCC 供给的直流功率；I CO 为集电极电流脉冲 iC 的直流分量。放大器的效率负载特性当放大器的电源电压V CC，基极偏压 vb，输入电压( 或称激励电压 )vsm 确定后，如果电流导通脚选定，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 Rq。谐振功率放大器的交流负载特性如下图所示:011ImccCOmcI12由图可见，当交流负载线正好穿过静态特性转移点 A 时，管子的集电极电压正好等于管子的饱和压降 VCES，集电极电流脉冲接近最大值 Icm。此时，集电极输
4、出的功率 PC 和效率都较高，此时放大器处于临界工作状态。Rq 所对应的值称为最佳负载电阻，用 R0 表示，即：当 RqR0 时，放大器处于欠压状态，如 C 点所示，集电极输出电流虽然较大，但集电极电压较小，因此输出功率和效率都较小。当 RqR0 时，放大器处于过压状态，如 B 点所示，集电极电压虽然比较大，但 集电极电流波形有凹陷，因此输出功率较低，但效率较高。为了兼顾输出功率和效率的要求，谐振功率放大器通常选择在临界工作状态。判断放大器是否为临界工作状态的条件是：本实验电路原理图如下图所示:+12J4J3Q33DG12Q43DG12R141.5K R1510R1618R1718 R1810
5、 R19330 R20820C11104C15?C14104C20104C19104C12104RA310K R1310L322uHC16104 C17104E522uf/16V12348765U1LM386E610uf/16VE710uf/16VJ5+5 TH8TH6TP5TP4TH5TH4TP7TP6TH3R22150R211.5K J612348765S1W1510T4T5T6C13?+5R1220该实验电路由两级功率放大器组成。其中 Q3（3DG12） 、T6 组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中 RA3、R 14、R 15 组成静态偏置电阻，调节RA3 可改变放大器的增益。W
6、1 为可调电阻，调节 W1 可以改变输入信号幅度，Q4（3DG12 ） 、T4 组成丙类功率放大器。R 16 为射极反馈电阻，T4 为谐振回路，甲类功放的输出信号通过 R13 送到 Q4 基极作为丙放的输入信号，此时只有当甲放输出信号大于丙放管 Q4 基极射极间的负偏压值时，Q4 才导通工作。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变 S1 拨码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路 Q 值。三、实验仪器设备高频电子线路综合实验箱；双踪示波器；高频信号发生器；万用表。四、实验内容与步骤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(Vp-p50mV)的高频信号，调节
7、W1 和中周 T6，使 TP6 处信号的电压幅值为 2V 左右（用示波器观测） ，S1 全部拨下，改变输入信号频率，从 9MHz15MHz（以 1MHz 为步进）记录 TP6 处的输出电压值（示波器） ，填入下表。fi 9MHz 10MHz 11MHz 12MHz 13MHz 14MHz 15MHz0 1.12V 2.08V 5.41V 1.83V 1.08V 726mV 540mV0 2 4 6 8 10 12 14 1600.20.40.60.811.21.41.61.8vo调 谐 特 性Fi/MHzVo/V2、测试负载特性在前置放大电路中输入 J3 处输入频率 f10.7MHz （V p
8、-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 Vc 值和 Ve 波形，描绘相应的 ie 波形，分析负载对工作状态的影响。Vb 2V f10.7MHz VCC5V ( ) 820 330 100 (V) 11.4 13.7 14.1 14.8(V) 2.10 2.25 2.36 2.42的波形五、实验总结丙类放大器的特点：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。影响功率放大器功率和效率的主要电路参数是效率 =Po/P E，功率 P=Uo*Io
