高频小信号放大器——典型例题分析
1．集成宽带放大器L1590的内部电路如图7.5所示。试问电路中采用了什么方法来扩展通频带的？
答：集成宽放L1590是由两级放大电路构成。第一级由V1、V2、V3、V6构成；第二级由V7~V10构成，三极管V11~V16、二极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。其中第一级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放大器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，而且还提供了较高的增益，同时，R2、R3和R4引入的负反馈可扩展该级的频带。V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。第二级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放大器，R18、R19和R20引入负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。应该指出，V7、V10的共集组态可将第一级和后面电路隔离。由于采取了上述措施，使L1590的工作频带可达0~150MH Z。顺便提一下，图中的V4、V5起自动增益控制（AGC）作用，其中2脚接的是AGC电压。
图7.5 集成宽放L1590的内部电路
2．通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？
答：小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号，而被放大的信号一般都是已调信号，包含一定的边频，小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真，或产生的频率失真是否严重，因此，通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产生失真。
3．超外差接收机（远程接收机）高放管为什么要
尽量选用低噪声管？
答：多级放大器的总噪声系数为
由于每级放大器的噪声系数总是大于1，上式中的各项都为正值，因此放大器级数越多，总的噪声系数也就越大。上式还表明，各级放大器对总噪声系数的影响是不同的，第一级的影响最大，越往后级，影响就越小。因此，要降低整个放大器的噪声系数，最主要的是降低第一级（有时还包括第二级）的噪声系数，并提高其功率增益。综上所述，超外差接收机（远程接收机）高放管要尽量选用低噪声管，以降低系统噪声系数，提高系统灵敏度。
4．试画出图7.6所示放大器的交流通路。工作频率f=465kH Z。
答：根据画交流通路的一般原则，即大电容视为短路，直流电源视为短路，大电感按开路处理。就可以很容易画出其交流通路。对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kH Z，
其容抗为，相对于与它串联和并联的电阻而言，可以忽略，
所以可以视为短路。画出的交流通路如图7.7所示。
图7.6 图7.7
5．共发射极单调谐放大器如图7.2所示，试推导出谐振电压增益、通频带及选择性（矩形系数）公式。
解：单调谐放大器的交流通路如图7.8所示。在谐振放大器中，由于晶体管工作在较高的频率段上，则其输出电容C o、输入电容C i和r bb′的影响就不能忽略，但考虑到由于电子技术的飞速发展使器件性能不断提高，在实际工作中，用于调谐放大器的晶体管的特征频率f T都远远大于其工作的中心频率f0，故可采用简化混合π型等效电路。考虑到一般高频管的
r bb′较小，器件的工作电流也很小，故r bb′的影响可忽略，则，于是可得
和C oe为晶
到图7.9所示的输出端等效电路，图中g
体管的输出电导和输出电容，g L=1/R L为负载电导（R L
为负载阻抗Z L的电阻部分），C L为负载电容（即Z L
中的电容部分）。
在抽头LC谐振回路中，有一个重要参数─—接
入系数P，它是回路与外电路之间的调
节因子。P定义为与外电路相连的那一部分电抗与同一回路内参与分压的同性质总电抗之比。对于图7.9所示的等效电路而言，若回路线圈L的1-2间的匝数为N1-2，2-3间的匝数为N2-3，4-5间的匝数为N4-5，且N1-2+N2-3=N。不计互感时，晶体管接入回路的接入系数可以写为
负载接入回路的接入系数
图7.8 交流通路
（a）等效电路（b）等效电路的简化
图7.9 单调谐放大器输出端等效电路
按照自耦变压器耦合回路及变压器耦合电路的等效原理，将所有元件电压和电流折算到整个回路两端，便得到图7.9的等效电路。图中
式中，Ｃ∑为回路总电容，g∑为回路总电导，其中g0为电感线圈的自损耗电导。由图7.9可得，回路的总导纳
式中，
称作一般失调，它是在
很小时得出
的；Q e是回路的有载品质因数；而
；f0为放大器谐振回路的谐振频率（中心
频率）；
称为相对失调。
又
根据放大器电压放大倍数的定义有
其电压增益的模为
A u =
式中
，
谐振时，由于，，则谐振电压增益A uo为
可见，调谐放大器在谐振时的电压增益最大，且A uo
和回路总电导g∑成反比，和晶体管跨导g m成正比。与
此同时，不难得到相对电压增益为
当时，可求得3dB带宽，即通频带BW0.7为
同理可以求出单调谐放大器的矩形系数为
6．如图7.10所示并联谐振回路，信号源与负载都是部分接入的。已知R s、R L，并已知回路参数L1、L2、C1、C2和空载品质因数Q0，试求谐振频率f0与带宽BW0.7。
解：1.求谐振频率f0
回路总电感（不考虑互感）L=L1+L2
回路总电容
谐振频率
2.求带宽BW0.7
设信号源对回路的接入系数为P1，负载R L对回路的接入系数为P2，则
把g s=1/R s和g L=1/R L折合到回路两端，变为
，它与、并联，构成总的回路电导，
回路的自身损耗电导
即
因此，有载品质因数Q e和带宽BW0.7分别为
BW0.7=
7．在图7.2（a）所示的电路中，调谐回路是由中频变压器构成的，其f0=465kH Z，L=560μH，Q0=100，N1-2=46匝，N1-3=162匝，N4-5=13匝；三极管的g oe=110μS，工作电流I E=1mA。若负载电导g L=1.0mS，试求：（1）谐振电压增益A u0；（2）通频带BW0.7。
解：接入系数分别为
回路的自损耗电导
μS （1）三极管的跨导
又（μS）则谐振电压
（2）有载品质因数为
则通频带为
（kH Z）
8．外接负载阻抗对小信号谐振放大器有哪些主要影响？
答：外接负载电阻使LC回路总电导增大，即总电阻减小，从而使Q e下降，带宽BW0.7展宽；外接负载电容使放大器的谐振频率f0降低。因此，在实用电路中，三极管的输出端和负载阻抗都将采用部分接入的方式与LC回路相连，以减小它们的接入对回路Q e值和谐振频率的影响。
9．图7.2所示的单调谐放大器中，若谐振频率f0=10.7MH Z，CΣ= 50pF，BW0.7=150kH Z，求回路的电感L和Q e。如将通频带展宽为300kH Z，应在回路两端并接一个多大的电阻？
解：（1）求L和Q e
（H）= 4.43μH
（2）电阻并联前回路的总电导为
47.1（μS）
电阻并联后的总电导为
94.2（μS）
因
故并接的电阻为
10．一单调谐振放大器，集电极负载为并联谐振回路，其固有谐振频率f0=6.5MH Z，回路总电容C= 56pF，回路通频带BW0.7=150kH Z。
（1）求回路调谐电感、品质因数；
（2）求回路频偏Δf=600kH Z时，对干扰信号的抑制比d。
解：（1）已知f0=6.5MH Z，C= 56pF，BW0.7=150kH Z，则
（H）= 10.7μH
（2）根据定义，抑制比，故
（dB）
11．调谐在中心频率为f0=10.7MH Z的三级相同的单调谐放大器，要求BW0.7≥100kH Z，失谐±250kH Z时的衰减大于或等于20dB。试确定每个谐振回路的有载品质因数Q e值。
解：由带宽要求得
由选择性指标得
（dB）
即
故取Q e=50
12．在三级相同的单调谐放大器中，中心频率为465kH Z，每个回路的Q e=40，试问总的通频带等于多少？如果要使总的通频带为10kH Z，则允许最大的Q e为多少？
解：（1）总的通频带为
（kH Z）
（2）每个回路允许最大的Q e为
13．中心频率都是6.5MH Z单调谐放大器和临界耦合的双调谐放大器，若Q e均为30，试问两个放大器的通频带各为多少？
解：单调谐放大器的通频带为
kH Z
临界耦合的双调谐放大器的通频带为
kH Z
14．在小信号谐振放大器中，三极管与回路之间常采用部分接入，回路与负载之间也采用部分接入，这是为什么？
解：这是因为外接负载阻抗会使回路的等效电阻减小，品质因数下降，导致增益下降，带宽展宽，谐振频率变化等，因此，采用部分接入，可以减小它们的接入对回路Q值和谐振频率的影响，从而提高了电路的稳定性，且使前后级的阻抗匹配。
高频功率放大器 （一）填空题 1、高频功率放大器输入、输出调谐回路的作用是、、。 2、高频功率放大器中谐振电路的作用是、、。 3、设一放大器工作状态有下述几种：甲类，乙类，丙类。效率最高。 4、丙类功率放大器输出波形不失真是由于。 5、高频功率放大器有三种工作状态，分别为、、；其中是发射末级的最佳工作状态。 6、高频功率放大器负载采用电路，作用是。 7、高频功率放大器的调整是指保证放大器工作在状态，获得所需要的 和。 8、高频功率放大器的集电极输出电流为波，经负载回路中选频后输出为 波。 （二）选择题 1、高频功率放大器输出功率是指。 A)信号总功率B)直流信号输出功率 C）二次谐波输出功率D）基波输出功率 2、高频功率放大器功率增益是指。 A）基极激励功率与集电极输出功率之比 B）集电极输出功率与基极激励之比 C）不能确定 3、丙类高频功率放大器三极管作用是。 A）开关作用 B）按照输入信号变化的规律，将直流能量转变为交流能量 C）A和B 4、为使高频功率放大器有较高的效率，应工作在状态。 A）甲类B）乙类C）丙类 5、丙类高频功率放大器的集电极电流为。 A）余弦脉冲B）正弦脉冲C）方波
6、丙类高频功率放大器最佳工作状态是。 A）欠压B）过压C）临界 7、某丙类高频功率放大器，若要求输出电压平稳，放大器应选择在什么状态下工作。A）欠压B）过压C）临界 8、丙类高频功率放大器的最佳工作状态是。 A）临界状态，此时功率最大，效率最高。 B）临界状态，此时功率较大，效率最高。 C）临界状态，此时功率最大，效率较高。 D）临界状态，此时功率较大，效率较高。 9、为使放大器工作在丙类工作状态，则基极偏压应为。 A）负偏压B）正偏压C）正负偏压皆可 （四）问答题 1、解释为什么丙类放大器的效率高？ 2、丙类功率放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？ 3、为什么低频功率放大器不能工作于丙类状态？而高频功率放大器则可以工作于丙类状态？ 4、高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 5、已知高频功放E C=12V，谐振电阻R P=130Ω，ηC=74.5%，P1=500mW，θC=90?。为了提高效率，在E C，R P，P1不变的情况下，将θC减小到60?，并使放大器工作在临界状态。试求：（1）放大器原来工作在什么状态？（2）提高后的效率η'C=？（3）集电极耗散功率减小值△P C=？（4）采用什么措施才能达到上述目的？（已知：γ1(90?)=1.57，γ1(60?)=1.80） 6、设某晶体管谐振功率放大器工作在临界状态。已知电源电压E C=36V，集电极电流导通角θ=70?，I C中的直流分量I c0=100mA，谐振回路的谐振电阻R L=200Ω，求放大器的输出功率P1、效率η。
实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理； 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法； 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路（LC并联谐振回路）二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。 1．单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容，C B、C C 是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。 2．单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A u0，放大器的通频带BW 0.7及选择性（通常用矩形系数K 0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中， C oe 为晶体管的输出电容； n 1（注：此图中n 1=1）为初级线圈抽头系数；n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，微调C3，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为
《高频电子线路》习题汇总 1-1、无线电通信发展的三个里程碑：①Lee de forest 发明电子三极管，②W. Shockley 发明晶体三极管，③集成电路、数字电路的出现。 1-2、通信系统的组成及各部分的作用（框图）： 答：通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备以及信道组成。 输入变换器将要传递的声音或图象消息变换为电信号（基带信号）； 发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道实现信号的有效传输； 信道是信号传输的通道； 接收设备用来恢复原始的基带信号； 输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图象。 1-3、调幅发射机组成框图及超外差式接收机方框图。 1-4、在无线电技术中，一个信号的表示方法有三种，分别是数学表达式、波形图、频谱图。 1-5、地波传播时，传播的信号频率越高，损耗越大。 1-6、无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰； （2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。 2-1、在LC选频网络中，串联谐振又称电压谐振，并联谐振又称电流谐振。 2-2、对谐振回路而言，回路的Q值越高，谐振曲线愈尖锐，通频带愈窄，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性越好。
2-3、在并联谐振回路的两端并联一电阻时，会使回路的 通频带加宽 。（选择） 2-4、并联谐振回路作为负载时常采用抽头接入的目的是为了减小信号源内阻和负载对回路的 影响，若接入系数p 增大，则谐振回路的Q 值 减小 ，带宽 增加 。 2-5、按耦合参量的大小，耦合回路一般分为 强耦合 、 弱耦合 、 临界耦合 。 2-6、在耦合回路中，反射电阻的值永远为 正 ，反射电抗的值与原回路总电抗的性质相反 。 2-7、耦合回路的调谐的三种方法（简答），根据调谐参数的不同，耦合回路的谐振可分为 部 分谐振 、 复谐振 和 全谐振 三种。 2-8、耦合回路中，部分谐振的条件是：固定次级回路的参数及耦合量不变，调节初级回路的 电抗，使初级回路达到 0111=+f X X 。 2-9、什么是耦合回路的谐振？对于耦合回路，常用的调谐方法有哪些？ 答：对于耦合谐振回路，凡是达到了初级等效电路的电抗为零，或次级等效电路的电抗为零 或初次级回路的电抗同时为零，都称为回路达到了谐振。 常用的调谐方法有三种：（1）调节初级回路的电抗；（2）调节次级回路的电抗；（3） 调节两回路间的耦合量。 2-10、滤波器有很多种，常见的有 LC 集中参数滤波器、 石英晶体滤波器、 陶瓷滤波器 和 声表面波滤波器 等四种。 2-11、压电效应有哪几种？并分别对其进行解释。 压电效应有正压电效应和负(或反)压电效应两种。当晶体受外力作用而变形时，就在它对应的表面上产生正负电荷，呈现出电压，称为正压电效应。当在晶体两面加交变电压时，晶体就会发生周期性的振动，振动的大小基本上正比于电场强度，振动的性质决定于电压的极性，这称为反压电效应。 3-1、小信号谐振放大器的主要特点是以 调谐回路 作为放大器的交流负载，具有 放大 和 选频 功能。 3-2、高频小信号放大器的主要质量指标有： 增益 、 通频带 、 选择性 。 3-3、表征晶体管高频特性的参数分别为：截止频率、特征频率、最高振荡频率。（m a x f f f T <<β）（简答） 答：βf 是晶体管β值随频率的升高而下降到低频0β值的0.707时的频率。频率继续升高， β 值继续下降，使它下降为1时的频率，即为特征频率T f 。显然βf f T >。频率再继续升高，使晶体管的功率增益降为1时的频率，称为最高振荡频率max f 。因此有βf f f T >>max 。 3-4、在单调谐放大器中，矩形系数越接近于 1 、其选择性越好；在单调谐的多级放大器 中，级数越多，通频带越 窄 、其矩形系数越 小 。 3-5、单调谐放大器经过级联后电压增益 增大 、通频带 变窄 、选择性 变好 。 3-6、单调谐回路的 带宽 与 增益 的乘积为一 常数 。 3-7、反向传输导纳Yre 的存在有可能会引起高频小信号谐振放大器自激，为了克服自激，提 高谐振放大器的稳定性，在电路中可以采用 中和 法 失配 法来消除或削弱晶体管的内部反馈作用。 3-8、晶体管的噪声一般有四种，即 热 噪声、 散粒 噪声、 分配 噪声和 闪烁 噪声。（注 意哪些是白噪声，哪些是有色噪声） 4-1、常用的无线电元件有 线性 元件、 非线性 元件和 时变参量 元件。 4-2、模拟乘法器的应用很广泛，主要可用来实现 混频 、 检波 和 鉴频 。
实验一高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、实验内容 1、谐振频率的调整与测定。 2、主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益Avo及动态范围、通频带 BW0.7、矩形系数Kr0.1。 三、实验仪器 1、高频信号发生器1台 2、2号板小信号放大模块1块 3、频率计1台 4、双踪示波器1台 5、万用表1台 6、扫频仪（可选）1台 四、实验原理 （一）单调谐小信号放大器
图1-1 单调谐小信号放大电路图 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。图1-1为单调谐回路小信号谐振放大器的原理电路，实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。其中W1,R5,R6,R7为直流偏置电阻（因与C3并联相接,所以C3仅有直流负反馈作用），同时调节W1可为放大器选择合适的静态工作点。C5为输入信号的耦合电容，E4,C3,C5为旁路滤波电容，R1为中周初级负载。C1与电感L 组成并联谐振回路，调节C1或改变中周T1磁芯的位置可以使回路谐振在信号中心频率上。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。因此频率为10.7的小信号自C5耦合输入，经选频、放大后，中周次级将获得最大输出。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；
1 引言 Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层[1]。通信电子电路是通信工程的专业课程。在无线电广播和通信的发射机中，为了获得大功率的高频信号，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器按工作频带的宽窄，可分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。窄带高频功率放大器以LC并联谐振回路作负载，因此又把它称为谐振功率放大器。宽带高频功率放大器以传输线变压器为负载，因此又把它称为非谐振功率放大器[2]。实习的目的是掌握通信电子电路的实际开发所需的技术，培养动手能力，观察能力，分析和解决实际问题的能力，巩固、加深理论课知识，增加感性认识，进一步加深对通信电子电路应用的理解，提高对电路制造调试能力和系统设计能力。提高对常见电路故障的分析和判断能；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度，理论联系实际的工作作风和辩证思维能力。 1.1 实习目的和要求 （1）掌握高频功率放大器的发射系统电路和接收系统电路的基本组成，理解各个单元模块的工作原理，和调试方法。 （2）学习PROTEL软件的使用方法，掌握电路印刷板的设计与开发方法。用Protel99SE 绘制高频功率放大器的电路原理图，印刷电路板PCB。 （3）掌握实际电路的制作技术与焊接工艺。学习电子焊接的基本工艺、操作和元件的基本识别方法。 （4）实践操作，制作电路模块，将电路原理图转换为现实中的电路板并焊接定性。并调试电路板，查找排线路故障。 （5）通过实习掌握通信电子电路的实际开发，并培养自己的动手能力，观察能力，分析和解决实际问题的能力，巩固、加深理论课知识，增加感性认识，进一步加深对通信电子电路应用的理解，提高对电路制造调试能力和系统设计能力。提高对常见电路故障的分析和判断能；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度，理论联系实际的工作作
习题6.4 某一晶体管谐振功率放大器，设已知24Vcc V =，0250C I mA =，5o P W =，电压利用系数1ξ=。试求P =，c η，P R ，1Cm I ，电流导通角c θ。 解： ()00.25246C P I Vcc W ===?= 583.3%6 o c P P η==== 211122cm o cm cm P V P V I R ==，()24cm V Vcc V ξ== ()22 112457.6225 cm P o V R P ==?=Ω ()12250.416724 o Cm cm P I A V ?=== 根据波形系数 1100.417() 1.670.250 Cm c C I g I θ===，查表得78c θ=? 习题6.9 高频大功率晶体管3DA4参数为100MHz T f =，20β=，集电极最大允许耗散功率20CM P W =，饱和临界线跨导0.8/cr g A V =，用它做成2MHz 的谐振功率放大器，选定24Vcc V =，70c θ=?，max 2.2C i A =，并工作于临界状态。试计算P R ，O P ，C P ，c η，P =。 解：
()0max 00() 2.2(70) 2.20.2530.5566C c c I i A αθα==??=?= ()1max 11() 2.2(70) 2.20.4360.9592Cm c c I i A αθα==??=?= max min 0.8/C cr C i g A V v ==，min max 2.2110.88540.824cc C C cc cr CC V v i V g V ξ-==-=-=? ()240.885421.25CM cc V V V ξ==?= ()1110.959221.2510.191522 O Cm Cm P I V W ==??= 0240.556613.3584CC C P V I ===?= 10.191576.29%13.3584 O c P P η==== ()13.358410.1915 3.1669C O P P P W ==-=-= ()121.2522.15390.9592 cm P Cm V R I ===Ω 复习提纲 1. 超外差接收机的结构框图 2. 并联谐振回路部分接入方式的有载Q 值、电容、电感计算（书上的公式） 3. 信号源和负载在并联谐振部分接入的目的和作用 4. 小信号谐振放大器的主要特点：什么是负载、具有哪两个作用。 5. 丙类谐振功放的集电极电流是什么形状的脉冲，功率放大器的电压输出波形是什么形状 6. 衡量小信号放大器的主要技术指标有哪些 7. 双边带DSB 调幅波的公式和带宽计算 8. 谐振功放在EC 、Eb 、Ub 不变时，增加谐振电阻RP ，则将进入何种状态，动态特性曲线的斜率将如何变化。 9. 三端式振荡器的构成法则 10. 根据调幅波的波形计算调幅度，参考课后习题 11. 已知包络检波器的负载电阻，电压传输系数，计算检波器输入电阻 12. 已知载波功率和调幅度，计算上边频功率和总功率 13. 振荡器的稳定条件：幅度稳定条件，相位稳定条件 14. 高频小信号谐振放大器产生不稳定的根本原因是什么，克服不稳定的措施是哪两种。 15. 为了保证调幅不失真，调幅系数的取值范围 16. 高电平基极调幅的工作状态为欠压还是过压？ 17. 大信号包络检波过程上利用检波二极管的什么特性和检波负RL 、CL 的什么特性来实现的。 18. 串联和并联谐振回路在考虑信号源内阻和负载后，选择性的变化 19. 包络检波适合哪种调幅 20. 丙类功放中集电极电流随工作状态的变化有何种变化
本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月
高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱； 扫频仪； 高频信号发生器； 双踪示波器 三、实验原理 （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S＝12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为
∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑ C 为调谐回路的总电容，∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中，g Σ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为（180o + Φfe ）。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20
实验报告 课程名称：高频电子线路实验指导老师：韩杰、龚淑君成绩：__________________ 实验名称：高频功率放大器实验类型：验证型实验同组学生姓名：_ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、了解高频功率放大器的主要技术指标——输出功率、中心频率、末级集电极效率、稳定增益或输入功率、线性动态范围等基本概念，掌握实现这些指标的功率放大器基本设计方法，包括输入、输出阻抗匹配电路设计，回路及滤波器参数设计，功率管的安全保护，偏置方式及放大器防自激考虑等。 2、掌握高频功率放大器选频回路、滤波器的调谐，工作状态（通角）的调整，输入、输出阻抗匹配调整，功率、效率、增益及线性动态范围等主要技术指标的测试方法和技能。二、实验原理 高频功率放大器实验电路原理图如下图图1所示。电路中电阻、电容元件基本上都采用贴片封装形式。放大电路分为三级，均为共射工作，中心频率约为10MHz。 图1 高频功率放大器 第一极（前置级）管子T1采用9018或9013，工作于甲类，集电极回路调谐于中心频率。第二级（驱动级）管子T2采用3DG130C，其工作状态为丙类工作，通角可调。通角在45°~60°时效率最高。调整R W1时，用示波器在测试点P2可看到集电极电流脉冲波形宽度的变化，并可估测通角的大小。第二级集电极回路也调谐于中心频率。第三级（输出级）管子T3也
采用3DG130C，工作于丙类，通角调在60°~70°左右。输出端接有T形带通滤波器和π型阻抗变换器，具有较好的基波选择性、高次谐波抑制和阻抗匹配性能。改变短路器开关K1~K4可观看滤波器的失谐状态，为保证T3管子安全，调整时应适当降低电源电压或减小激励幅度。改变K5、K6可影响T3与51Ω负载的匹配状态。匹配时，51Ω负载上得到最大不失真功率为200mW左右，二次谐波抑制优于20dB，三级总增益不小于20dB，末级集电极到负载上的净效率可达30%左右，考虑滤波匹配网络的插入损耗，集电极效率可达40%以上。开关K8只有在接通后才能使功放达到预定效率，但实验时，为了使R16对末级管子T3起到限流保护作用，K8不要接通，而R16上的电压降也不必扣除，这只使功放总效率略有降低。电源开关K7用于防止稳压电源开机或关机时电压上冲导致末级功放管损坏。 三、主要仪器设备 10MHz高频功率放大器实验板、BT3C（或NW1252）扫频仪、高频信号发生器（QF1056B 或EE1461）、示波器、超高频毫伏表（DA22）、直流稳压电源（电压5~15V连续可调，电流1A）、500型万用表（或数字万用表 四、实验内容和步骤 主要测试指标：功率、效率、线性动态范围 实验准备与仪器设置 1、实验板： ●开关K7用于防止稳压电源开机或关机时电压上冲导致末级功放管损坏，所以稳压电源开 机或关机前，开关K7必须置于关闭（向下）； ●短路开关置于K1、K3、K6、K9、K10，否则滤波器失谐，影响T3与51Ω负载的匹配状 态，从而影响实验结果。 2、电源： ●为保证T3管子安全，电源电压最高不超过+15V，实验时设置为+14.5V~+15V。 实验内容与步骤 4）用信号源及示波器测功放输出功率及功率增益 （1）适当改变信号幅度（200~300mV左右），使51Ω负载上得到额定功率200mW。（2）在测试点P2观察电流脉冲，宽度应为周期的1/3左右。 （3）从输入输出信号幅度求得功放的（转换）功率增益。 （4）比较滤波器输入输出幅度，估计滤波器插入衰减。 5）用双踪示波器观察电流电压波形 （1）比较功放末级发射极电流脉冲波形和负载上基波电压波形的相位。 （2）比较功放第二级发射极电流脉冲波形与集电极电压基波波形的相位，并分别画出波形。6）高频功放效率（主要是末级）的调试与测量 （1）用示波器观看第二级发射极电阻电流脉冲宽度。 （2）用示波器在第三级功放发射极电阻上观看其电流脉冲波形。 8）功放线性观察 (1) 调幅波通过功率放大器 将中心频率为10MHz、调制度为60%的调幅信号电压加到功放输入端，适当调整输入信号幅度（200mV），使51Ω负载上输出调幅波峰值功率不超过功放额定功率200mW，用双踪
第二章高频功率放大器 思考题与习题 一、填空题 2-1、为了提高效率，高频功率放大器多工作在或状态。 2-2、为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率，实际中通常取θc = 。 2 -3、根据在发射机中位置的不同，常将谐振功率放大器的匹配网络分为、、三种。 二思考题 2-1、谐振功率放大器工作于欠压状态。为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态。可分别改变哪些参量来实现？当改变不同的量时，放大器输出功率是否一样大？ 2-2、为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？谐振回路为什么要调谐在工作频率？ 2-3、为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器可以工作于丙类？
2-4、丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么会产生这些区别？动态特性的含意是什么？ 2-5、一谐振功放的特性曲线如图题2-5所示,试为下列各题选取一正确答案： (1)该功放的通角θ为：(a)θ>90。； (b)θ=90。；(c)θ<90o。 (2)放大器的工作状态系：(a) 由E c、E B决定；(b)由U m、U bm决定；(c)由u BE max、u CE min决定。 (3)欲高效率、大功率,谐振功放应工作于：(a)欠压状态；(b)临界状态；(c) 过压状态 (4)当把图P4.l中的A点往上移动时,放大器的等效阻抗是：(a)增大；(b)不变；(c)减小。相应的工作状态是：(a)向欠压状态变化；(b)向过压状态变化；〈c〉不变。 图思 2-5
2-6. 采用两管并联运用的谐振功率放大器,当其中一管损坏时,发现放大器的输出功率约减小到原来的1/4,且管子发烫,试指出原来的工作状态。 2-7高频功率放大器当u b=U b cosωc t时,uc=U cm cos5ωc t,试回答下列问题： (1)若放大器工作在欠压状态,为了使输出功率最大,应调整哪一个参数?如何调整? (2)若放大器工作在欠压状态,在保持P。不变的前提下为进一步提高效率,应如何改变电路参数? (3)为实现基极调幅,放大器应调整在什么状态?为实现集电极调幅,放大器又应调整在何状态? (4)若放大器工作在过压状态,分别调整哪些参数可退出过压?如何调整? (5)为实现对输入信号的线性放大,应如何调整电路参数和工作状态? (6)为实现对输入的限幅放大,又应如何调整参数及工作状态?
1.原理说明 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组成部件。根据放大器电流导通角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θ愈小放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180o ，效率η最高也只能达50%，而丙类功放的θ<90o ,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。 高频功率放大器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，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；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。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。 1.1高频功放的主要技术指标 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功率O P ，使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率C P 。 根据能量守衡定理：1o C P P P =+ 直流功率： 输出交流功率：221111 1222 c c c c L L U P U I I R R = ?== C U -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 L R ----回路的负载阻抗。 1.1.2 放大器的集电极效率 1 101 122 c c o CC c U I P P U I ηξγ?===? 其中集电极电压利用系数：1c c L CC CC U I R U U ξ= = 0o c CC P I U =?
高频电子电路第一章 (一)填空题 1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。 （答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz） 2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器） 3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器） 4、通信系统的组成：、、、、。 （答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端） 5、在接收设备中，检波器的作用是。 （答案：还原调制信号） 6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。 （答案：电缆；自由空间） 7、调制是用音频信号控制载波的、、。 （答案：振幅；频率；相位） 8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。（答案：越短；越低） （二）选择题 1、下列表达式正确的是。 A）低频信号可直接从天线有效地辐射。 B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。 C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。 D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。 （答案：B） 2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。 A）辐射信号的波长。B）辐射信号的频率。 C）辐射信号的振幅。D）辐射信号的相位。 （答案：A） 3、电视、调频广播和移动通信均属通信。 A）超短波B）短波C）中波D）微波 （答案：A） （三）问答题 1、画出通信系统的一般模型框图。 2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。 3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章《高频小信号放大器》 （一）填空题 1、LC选频网络的作用是。 （答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号） 2、LC选频网络的电路形式是。 （答案：串联回路和并联回路） 3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。 （答案：可变电容器电容量） 4、单位谐振曲线指。 （答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比） 5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。 （答案：平坦；差） 6、通频带BW0.7是指。 （答案：单位谐振曲线≥所对应的频率范围） 7、LC串联谐振回路Q值下降，频带，选择性。 （答案：增宽；变差） 8、距形系数K r 0.1定义为单位谐振曲线f值下降到时的频带范围与通频带之比。 （答案：0.1） 9、理想谐振回路K r 0.1，实际回路中K r 0.1，其值越越好。 （答案：等于1；大于1；小） 10、LC并联谐振回路谐振时，阻抗为。 （答案：最大且为纯电阻） 11、LC并联谐振回路，当f=f0即谐振时回路阻抗最且为，失谐时阻抗变，当f
基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。
下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形 Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= （14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出
电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av 相应的图，根据图粗略计算出通频带。 Fo(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波
实验七丙类功率放大器实验 一、实验目的： 1. 了解谐振功率放大器的基本工作原理，初步掌握高频功率放大电路的计算和设计过程； 2. 了解电源电压与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。 二、预习要求： 1. 复习谐振功率放大器的原理及特点； 2. 分析图7-7所示的实验电路，说明各元件的作用。 三、实验电路说明： 本实验电路如图7-7所示。 图7-7 本电路由两级组成：Q1等构成前级推动放大，Q2为负偏压丙类功率放大器，R4、R5提供基极偏压（自给偏压电路），L1为输入耦合电路，主要作用是使谐振功放的晶体三极管的输入阻抗与前级电路的输出阻抗相匹配。L2为输出耦合回路，使晶体三极管集电极的最佳负载电阻与实际负载电阻相匹配。R14为负载电阻。 四、实验仪器： 1. 双踪示波器 2. 万用表 3. 实验箱及丙类功率放大模块 4．高频信号发生器
五、实验内容及步骤； 1. 将开关拨到接通R14的位置，万用表选直流毫安的适当档位，红表笔接P2，黑表笔 接P3； 2. 检查无误后打开电源开关,调整W使电流表的指示最小（时刻注意监控电流不要过 大，否则损坏晶体三极管）； 3. 将示波器接在TP1和地之间，在输入端P1接入8MHz幅度约为500mV的高频正弦信 号，缓慢增大高频信号的幅度，直到示波器出现波形。这时调节L1、L2，同时通过示波器及万用表的指针来判断集电极回路是否谐振，即示波器的波形为最大值，电流表的指示I0为最小值时集电极回路处于谐振状态。用示波器监测此时波形应不失真。 4. 根据实际情况选两个合适的输入信号幅值，分别测量各工作电压和峰值电压及电流，并根据测得的数据分别计算： 1）电源给出的总功率； 2）放大电路的输出功率； 3）三极管的损耗功率； 4）放大器的效率。 六、实验报告要求： 1. 根据实验测量的数值，写出下列各项的计算结果: 1）电源给出的总功率； 2）放大电路的输出功率； 3）三极管的损耗功率； 4）放大器的效率。 2. 说明电源电压、输出电压、输出功率的关系。
第五章 高频功率放大器 一、简答题 1．什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B 类、C 类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？ 答：高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B 或C 类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。 2．已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？ 解：可以通过采取以下措施 1）减小激励Ub ，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。 2）增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。 3）减小负载电阻RL ，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC 减小不大，因此输出功率上升。 4）增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC 增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。 3．丙类功率放大器为什么要用谐振回路作为负载？ 解：利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。同时，谐振回路还可以将含有电抗分量的外接负载转换为谐振电阻 P R ，而且调节A L 和A C 还能保持回路谐振时使P R 等于放大管所需要的集电极负 载值，实现阻抗匹配。因此，在谐振功率放大器中，谐振回路起到了选频和匹配的双重作用。
实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下： 1 0.707
1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析： In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。 通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ，增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大，输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路，集电极回路由电容和电感组成，是一个并联的LC 谐振回路，起到选频的作用，其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电
丙类高频谐振功率放大器与基极调幅实验报告 一． 实验目的 1．了解和掌握丙类高频谐振功率放大器的构成及工作原理。 2．了解丙类谐振功率放大器的三种工作状态及负载特性、调制特性、放大特性和调谐特性。 3. 掌握丙类谐振功率放大器的输出功率o P 、直流功率D P 、集电极效率C 测量方法。 4. 掌握用频谱仪观测信号频谱、频率及调制度的方法。 二．实验仪器及设备 1．调幅与调频接收模块。 2．直流稳压电压GPD-3303D 3．F20A 型数字合成函数发生器/计数器 4．DSO-X 2014A 数字存储示波器 5．SA1010频谱分析仪 三．实验原理 1.工作原理 高频谐振功率放大器是通信系统重要的组成电路，用于发射机的末级。主要任务是高效率的输出最大高频功率，馈送到天线辐射出去。为了提高效率，晶体管发射结采用负偏置， 使放大器工作于丙类状态（导通角θ＜90O ）。高频谐振功率 放大器基本构成如图1.4.1所示， 丙类谐振功率放大器属于大信号非线性放大器，工程上常采用折线分析法，各级电压、电流波形如图1.4.2所示。 （a ）原理电路 （b ）等效电路 图1.4.1 高频功率放大器
图1.4.1中，晶体管放大区的转移（内部静态）特性折线方程为： ()C C BE BZ i g v U =- 1.4.1 放大器的外电路关系为： cos BE B b m u E U t ω=+ 1.4.2 cos CE C cm u E U t ω=- 1.4.3 当输入信号B B Z b u E U <+时，晶体管截止，集电极电流0C i =；当输入信号 B BZ b u E U >+时，发射结导通，由式1.4.1、1.4.2和1.4.3得集电极电流 C i 为： m a x c o s c o s 1c o s C C t i i ωθθ-=- 1.4.4 式中，BZ U 为晶体管开启电压，C g 为转移特性的斜率。 以上分析可知，晶体管的集电极输出电流c i 为尖顶余弦脉冲，可用傅里叶级数展开为： ++++=t I t I t I I t i m C m C m C C c ωωω3cos 2cos cos )(3210 1.4.5 其中，0C I 为C i 的直流分量，m C I 1、2C m I 、…分别为c i 的基波分量、二次谐波分量、…。集电极余弦脉冲电流C i 及各次谐波的波形如图1.4.3所示，其频谱如图1.4.4所示。 （a ） （b ） 图1.4.2 各级电压、电流波形