实验5 高频功率放大器

高频功率放大器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过设计和搭建高频功率放大器电路，实现对输入信号的放大，并验证其放大性能和稳定性。

二、实验原理。

高频功率放大器是一种能够对高频信号进行放大的电路。

其主要原理是利用晶体管等元件对输入的高频信号进行放大，从而得到输出信号。

在实际搭建电路时，需要考虑元件的参数选取、电路的稳定性以及功率放大器的线性度等因素。

三、实验器材。

1. 信号发生器。

2. 高频功率放大器电路板。

3. 示波器。

4. 直流稳压电源。

5. 电阻、电容等元件。

四、实验步骤。

1. 将高频功率放大器电路板搭建好，并连接好电源和信号源。

2. 调节信号发生器的频率和幅度，输入合适的高频信号。

3. 使用示波器观察输入和输出信号的波形，记录波形的幅度和相位差。

4. 调节输入信号的幅度，观察输出信号的变化情况。

5. 测量输入和输出信号的电压、功率等参数，分析功率放大器的放大性能。

五、实验结果与分析。

通过实验观察和测量，我们得到了高频功率放大器的输入和输出信号波形，并记录了其幅度和相位差。

同时，我们还对输入和输出信号的电压、功率等参数进行了测量和分析。

通过对实验数据的分析，我们可以得出高频功率放大器的放大性能和稳定性。

六、实验结论。

根据实验结果和分析，我们得出了关于高频功率放大器的结论。

我们验证了高频功率放大器对输入信号的放大效果，并对其性能进行了评估。

同时，我们也发现了一些问题和改进的方向，为今后的研究和实验提供了指导和思路。

七、实验总结。

本次实验通过搭建高频功率放大器电路，验证了其放大性能和稳定性。

我们不仅掌握了高频功率放大器的原理和实验方法，还积累了实验数据和分析经验。

通过本次实验，我们对高频功率放大器有了更深入的了解，为今后的学习和研究打下了良好的基础。

八、参考文献。

[1] 《电子电路实验指导书》。

[2] 《电子技术基础》。

[3] 《电路原理与设计》。

以上就是本次高频功率放大器实验的报告内容，谢谢阅读。

高频功率放大器实训报告
本文主要介绍了高频功率放大器的实训报告。

首先，我们介绍了高频功率放大器的技术参数，其整流采样技术可确保放大器的输出对象的功率稳定；其抗干扰能力强；其基于分压技术的调整器把状态参数改变为更好的性能状态；其精度和纹波；其可以降低功耗，保持合理的噪声比等。

此外，重点介绍了高频功率放大器工程实训的实验步骤：首先，进行各种电路元器件的检查，确认安装类型、位置、参数及特性等；接着，进行线路接线，排列出电路图，然后进行合格测试，最后进行调试和调整，调整输出的压放等，当功率放大器的性能完全符合要求时，实训就完成了。

最后，在实训过程中我们学习到高频功率放大器的原理、结构以及其基本调配技术，加深了对高频功率放大器的理解和认识，增加了对其调试和维护的实践能力，也有助于更好地应用此技术。

经过这次实训，不仅使我们掌握了高频功率放大器的知识，而且更加深入了解了高精度的功率放大器的实际应用，对高频功率放大器的调试和维护也有了更深的了解和实践能力，从而有了更好的应用能力。

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。

第一节实习目的通过实习使学生掌握通信电子电路的实际开发所要掌握技术，培养其动手能力，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第二节实习要求1.掌握发射系统电路和接收系统电路的基本组成。

2.理解各个单元模块的工作原理，和调试方法。

3.掌握电路印刷板的设计与开发方法。

4.掌握实际电路的制作技术与焊接工艺。

5.掌握单元电路和系统电路的调试技术。

6.能对简单的高频电子电路进行设计、制作及调试。

第三节实习平台实习平台主要利用软件protel99se。

它是一款设计电路原理图和PCB的专业软件拥有功能强大、界面简洁等特点，同时protel99se软件具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、PCB板的设计等功能，还可以设计32个信号层，16个地电层，16个机械层，是目前网络上最流行的电路板设计软件。

深圳大学实验报告课程名称：高频电路实验项目名称：高频功率放大器实验电路学院：专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：2019年4月22日星期一实验报告提交时间：2019年5月6日星期一教务部制、激励电压、电源电压及负载变化对丙类功放工作状态的影响对放大器工作状态的影响E对放大器工作状态的影响（2）集电极电源电压CL R 分别为0.336K Ω、1.007KΩ、4.000KΩ、功放调谐特性测试 f(MHz) 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3 6.5 6.7 6.9 7.1 7.3 Vc(Vpp) 1.84 1.70 1.681.541.521.481.401.321.281.241.12可观察到，随着bm U 的增大， cm U 也增大，当bm U 增大到一定程度，c U 波形出现凹陷，依然增大。

时放大器工作在欠压状态，C E 等于2C E 时放大器工作在临界状态，时放大器工作在过压状态，当C E 由大变小时放大器的工作状态由欠压进入过压，弦脉冲波形变为中间凹陷的脉冲波。

）负载电阻L R 变化对放大器工作状态的影响增加，动态负载线的斜率逐渐减小，cm U 逐渐增大，放大器工作状态由欠压到临界，幅值比欠压时略小，当C R 继续增大，cm U 进一步增大，放大器进入过压状态，此时动态负载线与饱和线相交，此后电流c i 随cm U 沿饱和线下降，电流波形顶端下凹。

可知，随着输入频率的增大，输出电压值随之减小指导教师批阅意见：注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

一、实验目的1、熟悉集成功率放大器的工作原理；2、掌握测试集成功率放大器性能指标的方法，体会功率放大的器的作用。

二、实验原理1、基本概念。

在放大器的输出端，电压、电流和功率三者都是相互伴随而同时存在的，以提供负载足够大的的功率为主要目标的放大器，称为功率放大器，简称“功放”。

其作用就是把信号进行功率放大，提供不失真的一定功率的信号，当负载一定时，要求功率放大器输出功率尽可能大，输出非线性失真尽可能小。

其应用十分广泛，如驱动扬声器、电机、计算机显示器和电视机扫描偏转线圈等，都是功率放大器的应用实例。

以音响系统为例，很多情况下主机的额定输出功率不能带动整个音箱的系统，这时就需要在主机和播放设备之间加装功率放大器来填补所需的功率缺口，功率放大器在整个音响系统当中起到了组织协调的枢纽作用，在某种程度上主宰了整个系统能否提供良好的音质输出。

2、基本参数。

功率放大器的基本参数有：（1）直流电源供给功率P E 。

直流电源供给功率，是指在功率放大器中直流电源实际输出的功率。

在实际应用中，直流电源的输出电流I 随着输入信号的幅度而变化。

因此，通常可以在放大器的输入端施加一稳定幅值的信号测量。

I P P CC E ⨯= （2.6-1）（2）最大不失真输出功率Pom 。

最大不失真输出功率，是指在加大输入信号，直至输出电压波形临界失真时的输出功率。

Lomom R V P 2=（V om 为有效值） （2.6-2） （3）电路的最大效率η（2.6-3）（4）功率放大器的增益A V（2.6-4）（5）功率放大器的带宽。

对于一般的交流放大电路，输出幅值随输入信号频率的的变化称为幅频特性。

在一个较宽的频率范围内，幅频特性曲线是平坦的，即若放大器的输入电压幅值不变，在此范围内输出电压值不随输入信号的频率而变化。

保持输入信号幅值不变，降低输入信号的频率，当输出电压降至曲线平坦部分电压值的0.707倍时的输入信号的频率称为下限频率，记为f L 。

高频功率放大器5篇第一篇：高频功率放大器第 2 章高频功率放大器2.1 自测题2.11.为了提高效率，高频功率放大器应工作在()状态。

2.12.为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率，实际中多选择高频功率放大器工作在()状态。

2.13.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。

2.2 思考题2.21.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？2.22.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？2.23.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？2.24.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？2.25.一谐振功放如图2.25 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Ec、EB 决定；(b)由Um、Ubm 决定；(c)由uBEmax、uCEmin决定。

(3)欲高效率、大功率工作,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 2.25 图 2.262.26.一谐振功率放大器如图2.26 所示。

工作于丙类,试画出图中各点的电压及流过的电流波形。

2.27.定性画出上题两种情况下的动特性曲线及电流ic、电压uCE 波形。

又若工作到过压状态,该如何画法?2.28 对图 2.26 所示的高频功率放大器,试回答下列问题：(1)当ub=Ubcosωct 时,uc=Ucmcos5ωct,应如何调整电路元件参数?(2)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?(3)若放大器工作在欠压状态,在保持P。

高频功率放大器设计（总结）在高频放大里面一般说增益指的是功率增益，功率放大中甲类、乙类、甲乙类的效率都不是很高，而丙类放大的效率也适合高频功率放大。

在高频功率传输过程中，主要需要考虑的是阻抗匹配，如若阻抗匹配成功，那么丙类的效率就可以体现出来。

为什么需要阻抗匹配？因为高频的频率高，而波长短，如果在负载端不能将传输过来的能量全部吸收那么，将在有反射或是驻波的产生，不利于能量的传输。

阻抗失配的现象：①在输出端测得电压高于电源电压几百伏，原因是负载过大。

②在输入端测得波形不失真，而在负载端测得波形失真，原因是负载过小，匹配网络中心频率不对③在输入端测得波形不失真，而在负载端测得波形不失真但较小，原因是负载过小，匹配网络在中心频率是的负增益较大。

在设计书上的使用是变压器实现阻抗匹配，经过网络资源查询和分析，发现多是使用滤波网络实现阻抗匹配，因为手工绕制的变压器想要获得稳定的选频和阻抗匹配很难实现，而采用滤波网络实现稳定的选频和阻抗匹配较容易，并且容易控制，只要在测得匹配阻抗和负载阻抗之间的频率响应的中心频率为实验所需的中心频率，即可实现阻抗匹配。

现用一种简单的方法设计实现阻抗匹配如下图（假设需要将集电极内阻600欧姆，负载电阻75欧姆，采用T型匹配网路）此时的频率响应如下图：看图像可知，此时在电路是在5.2M实现了阻抗匹配调整参数是其中心频率在6M实现阻抗匹配，如图：此时匹配如图：那么整个电路的设计已近实现，总图如下：阻抗匹配成功后，测得效率可以达到88%，输出峰峰值11.5V注：（集电极扼流线圈的大小是基极偏置扼流线圈一百倍左右）分析集电极扼流线圈的作用：集电极扼流线圈愈小输出功率愈小，但是集电极扼流线圈大到一定程度输出功率不会增加，在一定程度上，增加扼流线圈的大小是保持直流电源输出电流一定的情况下增加输出电压从而提高了输出功率和效率，实验得到，一般集电极扼流线圈是基极偏置扼流线圈一百倍左右。

扼流线圈顾名思义扼流，经分析：当基极正想导通之后，集电极上面有余弦脉冲，额扼流线圈遏制电流流向直流电流，使其通向滤波网络还原波形并选频，用示波器测得的波形应该是类似方波的波形，如果扼流线圈的电感较小，那么将不能维持电流的的脉冲，三极管发热严重，但是当扼流线圈过大时，其内阻也将增大，功耗压降增大，效率降低，并且过大时对需要通过的高频基波分量有着负DB增益。

《高频电子线路》实训报告设计过程：1．高频功率放大器简介高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。

低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。

例如，自20至20000 Hz，高低频率之比达1000倍。

因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。

高频功率放大器的工作频率高（由几百Hz一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。

例如，调幅广播电台（535－1605 kHz的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。

中心频率越高，则相对频宽越小。

因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。

由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。

2.高频功率放大器的分类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。

谐振功率放大器的特点：①放大管是高频大功率晶体管，能承受高电压和大电流。

②输出端负载回路为调谐回路，既能完成调谐选频功能，又能实现放大器输出端负载的匹配。

③基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压，使电路工作在丙类状态。

④输入余弦波时，经过放大，集电极输出电压是余弦脉冲波形。

3.功率放大器的三种工作状态高频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。

放大器件的工作状态可分为甲类、乙类、丙类等，提高功率放大器效率的主要途径是使放大器件工作在乙类、丙类状态，但这些工作状态下放大器的输出电流与输入电压间存在很严重的非线性失真。

《高频电子线路》实训报告一、工作原理1．谐振功放基本电路组成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＜90度）。

晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用，谐振回路中LC 是晶体管的负载，电路工作在丙类工作状态。

v b BB CC i 图1.1 高频谐振功率放大基本电路2.谐振功放的三种工作状态 在非线性谐振功率放大器中，常常根据集电极是否进入饱和区，将放大区的工作状态分为三种：①欠压工作状态：集电极最大点电流在临界线的右方②过压工作状态：集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区③临界工作状态：是欠压和过压状态的分界点，集电极最大点电流正好落在临界线上。

图1.2谐振电路工作三种状态3.丙类谐振功率放大器的主要技术指标⑴ 输出高频交流功率：222o L L om orms U U P R R == ⑵ 电源电压提供的直流功率D P ：0D C C P E I = ⑶ 集电极效率C η：oc D P P η= 式中，om U 为输出电压振幅, orms U 为输出电压有效值，L R 为负载电阻。

4.电源电压Ec 对工作状态的影响及集电极调制特性维持EB 、Ubm 、RP 不变，放大器的工作状态和性能随EC 变化的特性，称为集电极调制特性。

图1.3 E C对工作状态的影响图1.4集电极调制特性图1.5集电极调幅5.输入信号振幅bm U 对工作状态的影响及基极调制特性与放大特性图1.6 bm U B E （-）对工作状态的影响及放大（或基极调制）特性图1.7基极调幅二、设计过程1.放大器工作状态的确定因为要求获得的效率η>60%，放大器的工作状态采用临界状态，取θ=70°,所以谐振回路的最佳电阻为0202)(P U U R CES CC -==551.25Ω集电极基波电流振幅0012R P I m c =≈0.019A集电极电流最大值为)70(11 αm c cm I I ==0.019/0.436=43.578mA其直流分量为CO I =cm I *)70(0α=43.578*0.253=11.025mA 电源供给的直流功率为PD=Ucc*Ico=132.3mW集电极损耗功率为P= PD – PC =32.3mW转换效率为η= PC / PD =100/132.3=75.6%当本级增益ρA =13dB 即20倍放大倍数，晶体管的直流β=10时， 输入功率为 P1=P0/AP=5mW基极余弦电流最大值为IBM = ICM /β ≈ 4.36Ma基极基波电流振幅)70(11 α⨯=BM M B I I =4.36⨯0.436=1.9mA 所以输出电压的振幅为UBM =2 P1/ IB1M≈5.3V2.谐振回路和耦合回路参数计算丙类功放输入、输出回路均为高频变压器耦合方式，其中基极体电阻Rbb<25Ω, 则输入阻抗436.0)70cos 1(25)()cos 1(11⨯-Ω=⨯-= θαθbb R Z ≈87.1Ω 则输出变压器线圈匝数比为013R R N N L =≈6.4在这里，我们假设取N3=13和N1=2，若取集电极并联谐振回路的电容为C=100pF ，则20)21(1f C L π⨯=≈7.036μH采用Φ10mm×Φ6mm×5mm 磁环来绕制输出变压器，因为有322210)()()(4-⨯⨯⨯=N l A L cm cm μπ其中 μ=100H/m , A=210m m , l =25mm, L =7.036μH ，所以计算得N2=7 三、仿真结果图1.7高频谐振功率放大器仿真电路图1. 高频谐振功率放大器实验电路的调整用高频信号源提供2MHz 的输入信号，幅度在1V 左右，观测到放大后的不失真的输入信号。