高频功率放大器实验报告

(完整word版)功率放大器实验报告(终)

南昌大学实验报告

学生姓名：

王晟尧

学号： 6102215054 专业班级: 通信152班

实验类型：□验证 □综合 □设计 □创新 实验日期： 实验成绩:

音频功率放大电路设计

一、设计任务

设计一小功率音频放大电路并进行仿真。

二、设计要求

已知条件：电源9V或12V;输入音频电压峰值为5mV；8/0.5W扬声器；集成运算放大器(TL084）;三极管（9012、9013）；二极管（IN4148）；电阻、电容若干

基本性能指标：Po200mW（输出信号基本不失真);负载阻抗RL＝8;截止频率fL＝300Hz,fH＝3400Hz

扩展性能指标:Po1W（功率管自选）

三、设计方案

音频功率放大电路基本组成框图如下：

话音放大器滤波器功率放大器话筒输出扬声器 (完整word版)功率放大器实验报告(终)

音频功放组成框图

由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,通过话音放大器不失真地放大声音信号,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗；滤波器用来滤除语音频带以外的干扰信号；功率放大器在输出信号失真尽可能小的前提下，给负载RL（扬声器）提供一定的输出功率.

应根据设计要求，合理分配各级电路的增益,功率计算应采用有效值。基于运放TL084构建话音放大器与宽带滤波器，频率要求详见基本性能指标。功率放大器可采用使用最广泛的OTL（Output Transformerless）功率放大电路和OCL(Output Capacitorless)功率放大电路,两者均采用甲乙类互补对称电路，这种功放电路在具有较高效率的同时，又兼顾交越失真小，输出波形好,在实际电路中得到了广泛的应用.

对于负载来说，OTL电路和OCL电路都是射极跟随器，且为双向跟随，它们利用射极跟随器的优点——低输出阻抗,提高了功放电路的带负载能力,这也正是输出级所必需的。由于射极跟随器的电压增益接近且小于1，所以,在OTL电路和OCL电路的输入端必须设有推动级,且为甲类工作状态，要求其能够送出完整的输出电压；又因为射极跟随器的电流增益很大,所以，它的功率增益也很大，这就同时要求推动级能够送出一定的电流。推动级可以采用晶体管共射电路，也可以采用集成运算放大电路，请自行查阅相关资料.

实验二 高频功率放大器

一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)

图2.1 高频功率放大器原理图

1、集电极电流ic

（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间，和输出变量。

（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic的波形。

（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）

（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数QL。根据各个电压值，计算此时的导通角θc。（提示根据余弦值查表得出）。

sradLCw/299.61012610200116120 C87.8 0378.0299.61263000LwRQL2、线性输出

（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。

注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。

（2）正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形；

输入端波形：

输出端波形:

（3）读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率P0，PD，ηC； 输出电压：12V；RIVIPmccmmc21102121 0CccDIVP

DcPP0

二、 外部特性

1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF），在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；

城南学院

通信电路实习报告

姓 名

学 号

同组者

指导老师 代 玲 莉

实习时间 2015年11月23日至2015年12月6日

指导老师评语：

报告评分建议等级： 评阅人签名： 日期：

目录

第一章：引言……………………………………………………4

第一节：实习目的………………………………………………4

第二节：实习要求………………………………………………4

第三节：实习平台………………………………………………4

第二章：电路板设计…………………………………………….5

第一节：Protel 99 SE…………………………………………5

第二节：电子元件………………………………………………5

第三节：设计步骤………………………………………………5

第三章：元器件与焊接技术……………………………………12

第一节：元器件测量与了解……………………………………12

第二节：焊接技术………………………………………………12

第三节：焊接过程………………………………………………13

第四章：电路的调制与检测 ……………………………………16

第一节：高频小信号放大器电路的调制………………………16

第二节：信号输入………………………………………………16

第三节：电源输入………………………………………………16

第四节：输出检测……………………………………………..16

第五节：调节输出………………………………………………16

第六节：结果分析 ………………………………………………17

第五章：问题与分析………………………………………………17

第六章：实习心得…………………………………………………18 第一章 引言

《通信电子电路》是通信工程的专业课程，以基础技能训练和能力培养为主线，从培养学生动手能力，培养工程技术实际应用型人才入手，强化综合性、实际性。

实验三 高频谐振功率放大器

一、 实验目的

1、 进一步理解谐振功率放大器的工作原理即负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状态的影响。

2、 掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。

二、 实验仪器

1. BT-3频率特性测试仪（选项） 一台

2. 高频电压表（选项） 一台

3. 20MHZ双踪模拟示波器 一台

4. 万用表 一块

5. 调试工具 一套

三、 实验原理

四、 实验步骤

参看附图G1

1、按下开关KE1，调节WE1，使QE1的发射极电压VE=2.2V （即使ICQ=7mA，通过测量P5与G两焊点之间的电压，见图0－2所示）。

2、连接JE2、JE3、JE4、JE5。

3、使用BT—3型频率特性测试仪，调整TE1、TE2，使得TE1初级与CE7，TE2初级与CE4谐振均在10.7MHz，同时测试整个功放单元的幅频特性曲线，使峰值在10.7MHz处（如果没有BT-3型频率特性测试仪，则这一步不作要求）。 4、从INE1处输入10.7MHz的载波信号（此信号由高频信号源提供，参考高频信号源的使用），信号大小为VP-P=250mV左右。用示波器探头在TTE1处观察输出波形，调节TE1、TE2，使输出波形不失真且最大。

5、从INE1处输入10.7MHz载波信号，信号大小从VP-P=0mV开始增加,用示波器探头在TTE2上观察电流波形，直至观察到有下凹的电流波形为止（此时如果下凹的电流波形左右不对称，则微调TE1即可）。如果再继续增加输入信号的大小，则可以观测到下凹的电流波形的下凹深度增加。（20Mhz示波器探头，如果用1档看下凹不明显，则用10档看。）

6、观察放大器的三种工作状态

输入信号为Vp-p=250mV左右 （由高频信号源提供10.7MHz载波）。调中周TE1、TE2（此时负载应为51Ω，JE3、JE4、JE5均连上），使电路谐振在10.7MHz上（此时从TTE1处用示波器观察，波形应不失真，且最大）。微调输入信号大小，在TTE2处观察，使放大器处于临界工作状态。改变负载（组合JE3、JE4、JE5的连接）使负载电阻依次变为51Ω→75Ω→168Ω→240Ω→560Ω。用示波器在TTE2处能观察到不同负载时的电流波形（由临界至过压）。在改变负载时，应保证输入信号大小不变（即在最小负载51时处于临界状态）。同时在不同负载下，电路应处于最佳谐振（即在TTE1处观察到的波形应最大且不失真。20Mhz示波器探头，如果用1档看下凹不明显，则用10档看。）