通信电子线路课程设计功率放大器
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《通信电子线路》课程设计任务书设计课题1:高频小信号调谐放大器设计和制作 已知条件:电源电压V Vcc 12+=,负载电阻Ω=K R L 1。
主要技术指标:中心频率MHz f 100=,电压增益)56(35倍dB A u =∑。
课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。
实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题2:LC 调频振荡器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=。
主要技术指标:中心频率MHz f 100=,频率稳定度小时/105/30-⨯≤∆f f ,输出电压mVU O 200≥,最大频偏kHz f m 50≤∆,调制灵敏度V kHz S FM /10≥。
课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。
实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题3:高频功率放大器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=。
主要技术指标:输出功率mW PO 500≥,中心频率MHz f 100≈,效率%75>η,负载电阻Ω=50L R。
课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。
实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题4:幅度调制器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=,V V cc 12-=,集成模拟乘法器芯片MC1496,参数请查附录。
主要技术指标:工作频率MHz f100≈,输出功率mW P O 50≥,效率%50>η。
课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。
实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台-12V 直流稳压电源 1台设计课题5:小功率调频发射机设计 主要技术指标:输出功率mW PO 80≥,工作频率MHz f 100≈,总效率%50>η,负载电阻Ω=51L R ,最大频偏kHz f m 20≈∆。
《功率放大器电路(OLC)》课程设计说明书院(系)名称专业名称学号学生姓名指导教师成绩日期前言(1)要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出,要求攻防的电压和电流都有足够大的输出幅度,因此器件往往在接近极限运用状态下工作。
(2)效率更高由于输出功率大,因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题。
所谓效率就是负载得到有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。
这个比值越大,意味效率越高。
(3)非线性失真功率放大电路在打信号下工作,所以就不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管输入越大,非线性失真越严重。
目录一.性能指标二.设计任务与要求1. 根据设计指标选择电路形式,画出原理电路图;2.画出PCB图;3.估算元件的参数并选择元件,列出材料清单,利用万能板焊接元器件;4.拟定测试内容及步骤,并记录表格三.总体方案设计1. 设计思路2.OCL功放各级的作用和电路结构特征四.安装调试要求五.参考文献六.报告总结一.性能指标最大输出功率:P0>10W输出负载:R L=8欧二.设计任务与要求1.2.3. 1-1材料清单如下:材料数量单价/元型号可调电阻 1 1 22kΩ电阻 6 0.1 3个100kΩ、1个150kΩ、1个4.7kΩ、1个1Ω电容7 0.25 1个2200μF、2个22μF、1个100μF、1个0.22μF、1个0.1二极管 2 0.25 2个1N4001运放 1 0.5 D2003喇叭 1 1.5 R L电路板 1 16导线 1 10数字万用1 80表指针万用1 60表钳子 1 8电烙铁 1 10锡30吸锡器 1 59V电池 1 21.5V电池 2 0.5接头 1 11-2 电路板的制作与焊接注意事项:1.焊接前,必须对焊件表面进行清洁处理。
如果焊件表面被氧化或玷污,可用酒精擦洗或用细砂纸砂磨,以去掉氧化物或污物,然后沾上松香焊剂并镀上锡。
2.合适的焊接温度是提高焊点质量的保证。
放大器实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握放大器的基本概念,理解放大器的工作原理;2. 使学生了解放大器的类型及其适用场合;3. 引导学生掌握放大器电路的分析与设计方法。
技能目标:1. 培养学生能够正确搭建和调试放大器电路;2. 提高学生运用放大器解决实际问题的能力;3. 培养学生运用所学知识进行放大器性能优化的技能。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力;3. 引导学生认识到放大器在科技发展中的重要作用,增强其社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合理论教学和实验操作,旨在培养学生的实际动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于高中年级,已具备一定的物理和数学基础,对电子技术有一定了解,但实践操作能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实验操作技能的培养。
通过课程学习,使学生能够独立设计和搭建放大器电路,解决实际问题。
教学过程中,关注学生的情感态度和价值观的培养,提高其综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 放大器基本概念:介绍放大器的定义、分类及主要性能指标,结合教材第二章内容,使学生了解放大器的基本原理。
2. 放大器工作原理:分析放大器的直流偏置、交流放大作用,以及晶体管放大器的小信号放大特性,参考教材第三章。
3. 放大器电路分析与设计:讲解放大器电路的静态工作点分析、动态范围计算,以及负反馈放大器的设计方法,结合教材第四章和第五章内容。
4. 放大器电路的搭建与调试:指导学生搭建基本放大器电路,如共发射极放大器、共集电极放大器等,并进行调试,参考教材第六章。
5. 放大器应用实例:分析实际应用中的放大器电路,如音频放大器、功率放大器等,结合教材第七章内容。
6. 放大器性能优化:探讨影响放大器性能的因素,如温度、频率响应等,并提出相应的优化措施,参考教材第八章。
摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成,第一级为甲类功率放大器,第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,从而设计出完整高频功率放大器电路,再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出了实际搭建电路测试的数据及分析,最后总结实验并给出了PCB 绘图。
关键词:高频功率放大器;甲类功放;丙类功放;选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (3)1.1 设计任务及要求 (3)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (3)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (6)2.1设计课题的参数选择 (6)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (9)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (11)3 电路的仿真与实物调试 (12)3.1 电路的仿真 (12)3.2实物电路调试结果 (13)3.3电路的仿真分析 (14)3.4实物电路调试分析 (14)3.5误差分析 (15)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 实物图 (19)附录B 元器件清单 (20)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥ 2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数: W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。
电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
采用正输出单电源供电。
文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。
关键词:LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路;OTL功率放大电路;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;三端可调集成稳压电路;PCB单面板。
2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B:相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0>=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。
东北石油大学课程设计2015年7月24 日东北石油大学课程设计任务书课程通信电子线路课程设计题目高效音频功率放大器专业通信工程姓名李笥岐学号130602140215主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容:设计一个高效音频功率放大器。
功率放大器的电源电压为+5V电路其他部分的电源电压不限),负载为8欧姆的电阻。
基本要求:(1)功率放大器a.3dB通频带为300Hz~3400Hz,输出正弦信号无明显失真。
b.最大不失真输出功率≥1W,输入阻抗>10k,电压放大倍数1~20连续可调。
(2)设计并制作一个放大倍数为1的信号变换电路,将功率放大器双端输出的信号转换为单端输出,经RC滤波供外接测试仪表用。
(3)设计并制作一个测量放大器输出功率的装置,要求具有3位数字显示,精度优于5%。
主要参考资料:[1] 高扬.AB类音频功率放大器产生选型指南[J].电子设计应用,2009,13(2):78~85.[2] 雍家鹏.D类音频功率放大器的研究与设计[J].微电子学与固定电子学,2008,15(6):154~164.[3] 徐良雄.基于可编程控制器施密特触发器的分析与设计[J].电气传动自动化,2012,02(2):13~18.完成期限2015年7月20日~2015年7月24日指导教师专业负责人2015年7 月20日摘要本设计主要由功率放大器、信号变换电路和输出功率显示电路组成。
功率放大器部分采用D类功率放大器确保高效率,在5V供电情况下输出功率大于1W,且输出波形无明显失真,低频输出噪声电压很低(输出频率为20kHz以下时低频噪声电压约1mV);信号变换部分采用差分放大电路,将双端输出信号变为1:1的单端输出信号;输出功率显示部分用乘法器电路及带A/D转换的电压表表头显示功率值,电路简单合理。
本文中的D类音频功率放大器的功率器件受一种高频脉宽调制信号的控制工作在开关状态,理论上其效率可以达到100%,其不足之处在于会产生高频干扰及噪声,但是若精心设计低通滤波器及合理地选择元器件参数,其音质噪声完全能够满足人们的需求。
《通信电子线路》课程教学大纲课程代码:ABJD0613课程中文名称:通信电子线路课程英文名称:CommunicationE1ectronicCircuits课程类型:必修课程学分数:3.5课程学时数:56(48理论课时+8实验学时)授课对象:电子信息工程专业本课程的前导课程:电路、低频电子线路一、课程简介通信电子线路是电子信息工程专业的专业技术基础必修课,课程讲授广播、电视、无线电通信设备中高频信号的产生、接收和检测的基本电路组成、工作原理和分析方法。
主要内容包括:高频电路中的基本电路、高频谐振放大器、振荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制、解调与混频、角度调制与解调、反馈控制电路等部分。
二、教学基本内容和要求(~)概述教学内容:通信的基本概念——调制,解调及混频,通信电路的组成原理及各单元的作用,电磁波的传输方式。
非线性电路的特点,基本分析方法,课程的特点及其学习方法。
课程的重点、难点:重点:调制,解调及混频的基本概念,通信电路的组成原理,电磁波的传输方式;难点:非线性电路的特点及基本分析方法。
教学要求:1掌握通信的基本概念——调制,解调及混频,理解通信电路的组成原理及各单元的作用,了解电磁波的传输方式。
2)掌握非线性电路的特点,理解解基本分析方法,了解课程的特点及其学习方法。
(二)谐振功率放大器教学内容:串联、并联谐振网络的谐振特性;三极管工作在甲、乙、丙、丁四种状态的特点及各状态下传输效率的计算方法;丙类谐振功率放大器的放大、调制和负载特性。
丙类功率放大器集电极及基极的馈电电路,滤波匹配网络的概念及设计方法。
课程的重点、难点:重点:串联、并联谐振网络的谐振特性,丙类谐振功率放大器的放大、调制和负载特性,三极管工作在甲、乙、丙、丁四种状态的特点;难点:三极管工作在甲、乙、丙、丁四种状态传输效率的计算方法。
课程教学要求:1)掌握串联、并联谐振网络的谐振特性;掌握三极管工作在甲、乙、丙、丁四种状态的特点;2)理解三极管工作在各状态下传输效率的计算方法;掌握丙类谐振功率放大器的放大、调制和负载特性,理解丙类功率放大器集电极及基极的馈电电路,了解滤波匹配网络的概念及设计方法。
课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位:题 目: 现代通信电子线路综合设计 初始条件:1.Multisim 软件2.通信原理及高频电子线路基础知识要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1高频小信号调谐放大器的电路设计:谐振频率:o f =6.5MHz,谐振电压放大倍数:dB A VO 20≥,通频带:0.7500w B KHz =,矩形系数:101.0≤r K 。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路。
2 LC 振荡器的设计:振荡频率 650o f MHz KHz =± 频率稳定度4/110o f f -∆≤⨯输出幅度 0.3o p p U V -≥采用西勒振荡电路,为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响,采用了射随器作为隔离级。
3高频谐振功率放大器电路设计:电路的主要技术指标:输出功率Po ≥125mW (设计时按200mW 计算),工作中心频率fo=6MHz ,η>65%。
时间安排:指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名: 年 月 日目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 1.高频小信号谐振放大器 (1)1.1单调谐回路谐振放大器原理 (1)1.2高频小信号调谐放大器的电路设计 (2)1.2.1设计基本要求 (2)1.2.2给定条件 (2)1.2.3设计过程 (2)1.2.4设置静态工作点 (3)1.2.5谐振回路参数计算 (4)1.2.6确定耦合电容与高频滤波电容 (5)1.3 Multisim仿真 (5)1.3.1总电路仿真图: (5)1.3.2静态工作点测量 (6)1.3.3放大倍数测量 (6)1.3.4带宽测试 (6)1.3.5波形仿真 (7)2.LC三点式反馈振荡器设计与制作 (8)2.1电容三点式振荡器原理工作原理分析 (8)2.2 主要设计技术性能指标 (11)2.3 基本设计条件 (12)2.4 电路结构 (12)2.5 静态工作电流的确定 (12)2.6 确定主振回路元器件 (13)2.7 Multisim仿真 (14)3.高频谐振功率放大器 (15)3.1基本原理与电路说明 (15)3.1.1高频谐振功率放大器原理 (15)3.1.2高频谐振功率放大器电路组成 (16)3.2高频谐振功率放大器电路设计 (16)3.2.1设计要求 (16)3.2.2设计过程 (16)3.3 Multisim仿真 (18)4.实物制作及展示 (20)4.1实物制作正面展示图: (20)4.2实物制作背面展示图: (20)5.心得体会 (21)参考文献 (22)本科生课程设计成绩评定表 (23)摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
课程设计报告--音频功率放大器设计音频功率放大器设计报告一、引言音频功率放大器是电子工程领域中的一个重要组成部分,它能将输入信号放大并驱动扬声器输出高质量的音频信号。
音频功率放大器设计的主要目标是提高音频信号的功率,同时保持音频信号的稳定和高保真度。
本报告将介绍一个音频功率放大器的设计过程,包括电路设计、原理图设计、仿真和测试结果等。
二、电路设计1. 器件选择首先需要选择适合的放大器芯片和其他必要的元件。
在音频功率放大器设计中,常用的芯片有TDA2030、TDA2050等,选择芯片时需考虑芯片的功率输出、输入电压、高保真度等参数。
2. 电路图设计根据所选芯片的数据手册和设计要求,进行电路图的设计。
电路图设计主要包括输入电路、放大电路、输出功率放大电路等部分。
在设计过程中应注意信号的阻抗匹配、滤波等问题。
三、原理图设计根据电路设计,绘制电路的原理图。
原理图将各个部分的连接关系以及元件的数值等信息展示出来,为后续的仿真和测试提供便利。
四、仿真基于设计好的原理图,进行电路仿真。
使用仿真软件(如Proteus、Multisim等)对电路进行仿真,验证放大器的性能指标,包括功率输出、频率响应、失真度等参数。
五、测试结果根据仿真结果,制作音频功率放大器的实物电路,并进行测试。
测试包括输入信号的幅值、频率、输出功率、失真度等参数的测量。
根据测试结果,评估设计的音频功率放大器的性能和有效性。
六、总结通过本次课程设计,了解了音频功率放大器的设计过程,掌握了电路设计、原理图设计、仿真和测试等技能。
同时也深入了解了音频功率放大器的重要性和应用领域。
在今后的学习和工作中,将进一步拓展音频功率放大器设计的知识,不断提高设计水平,为音频领域的发展做出更大的贡献。
高频电子线路课程设计说明书高频功率放大器院、部:电气与信息工程学院学生姓名:汤生平指导教师:张松华职称副教授专业:通信工程班级:通信1103班完成时间:2013年12月15日摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成,第一级为甲类功率放大器,第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计,通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数,从而设计出完整高频功率放大器电路,再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出了实际搭建电路测试的数据及分析,最后总结实验并给出了PCB 绘图。
关键词:高频功率放大器;甲类功放;丙类功放;选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (4)1.1 设计任务及要求 (4)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (4)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (7)2.1设计课题的参数选择 (7)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (10)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (12)3 电路的仿真与实物调试 (14)3.1 电路的仿真 (14)3.2实物电路调试结果 (15)3.3电路的仿真分析 (16)3.4实物电路调试分析 (16)3.5误差分析 (17)4 结束语 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录A 实物图 (21)附录B 元器件清单 (22)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数: W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。
根据电流导通角的不同 ,功率放大器分为甲类、 乙类、 丙类等 ,电路由馈电电路、 输入匹配、 输出匹配及级间耦合 4部分组成。
其中,回路的滤波作用,就是把我们所需要的放大后的基波信号选出来,把不需要的谐波抑制掉。
我们知道,工作于乙类或丙类的放大器,其Ic 为一脉冲,其中除含直流分量、基波分量外,还有谐波分量。
如果负载是个电阻,它决不能把其中的基波分量选出来。
但在LC 的并联谐振回路中,由于线圈的电阻很小,可以认为对直流是短路的。
对基波来说,当谐振时,回路的等效阻抗是一个数值较大的纯电阻。
对于n 次谐波,回路严重失谐,故回路对n 次谐波呈现的阻抗与基波相比可以忽略不计。
既然输入信号是正弦电压,故通过LC 回路的电流必然也是正弦电流。
由此得出结论:由于并联LC 回路的谐振特性起着滤波作用,尽管板流是脉冲形式的,但回路电流和回路两端的电压仍然是正弦形式的。
高频功率放大器的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)等。
这几项指标要求是互相矛盾的,在设计放大器时应根据具体要求,突出一些指标,兼顾其他一些指标。
功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。
高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐振回路作负载,故通常工作在丙类,通过谐振回路的选频功能,可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分,选出基波分量从而基本消除了非线性失真。
1.2.2 功率放大器的工作原理说明高频功率放大器是对载波信号或高频信号进行功率放大的电路。
利用选频网络作为负载回路的功率放大器成为谐振功率放大器。
在某些场合高频放大技术的高低成为制约本领域技术发展的关键所在。
比如射频手机和高频信号收发机等,都需要用到高频功率放大器,并且作为一项非常重要的技术攻关项目。
特别是移动电话机中高频功率放大器品质的高低直接影响其产品的技术指标。
如图1.2所示为高频功放基本原理图,图中,高频扼流圈提供直流通路,C1为隔直流电容,谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。
其中天线等效阻抗,作为输出负载。
与非谐振功放比较,它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率,但有一些区别。
图1.2.1 高频功放基本原理图1.2.3 Protel工作原理图图1.2.2 高频功率放大器Protel图NPN型高压晶体管 2N5551作为放大管 ,三极管Q1、电感 L1、电容 C3组成甲类功率放大器 ,工作在线性放大状态。
三极管 Q3和由电感 L3、电容C11、 C9构成的负载回路组成丙类功率放大器。
R1、 R2、 R3、 R4组成第 1级静态偏置电阻 ,调节R2、 R3可改变放大器的增益。
L1、 C3组成一级调谐回路 ,L2、 R5、 C2组成的部分在丙类功率放大器基极处产生负偏压馈电 , R7为射级反馈电阻 ,调整 R7可改变丙类功率放大器的增益。
C9、 C11、 L3组成末级调谐回路 , C9用来微调谐振频率以获得最佳工作状态。
C8、 C7和 L4组成滤波回路 ,起到改善波形的作用。
集电极可选择连接不同的负载。
当基极输入的正弦信号频率取值在 L1、 C3谐振频率附近时 ,集电极输出正弦信号电压增益最大。
C1为射级旁路电容 ,有效地控制了可能由于射级电阻R3、 R4过大而引起电压增益下降的问题。
当甲类功率放大器输出信号大于丙类功率放大器三极管 Q2的be间负偏压时 , Q3才导通工作。
当L3、 C11处谐振频率与从甲类功率放大器集电极获得的放大输出正弦信号的频率一致时 ,丙类功率放大器工作于谐振状态 ,集电极将获得最大的电压增益 ,达到功率放大的目的C1、 C5为隔直电容 ,其作用是传送交流 ,隔离直流。
在高频电路中隔直电容取值一般较小 ,这里取 C4=10nF, C5=10nF。
2 电路各模块功能介绍及参数的确定2.1设计课题的参数选择2.1.1 看Protel 原理图分析参数的确定图2.1.1 高频功率放大器1.静态工作点的设置由于放大器是工作在小信号放大状态,放大器工作电流 ICQ 一般在0.8-2mA 之间选取为宜。