谐振功率放大器的调谐特性

实验室时间段座位号实验报告实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器预习报告实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。

2．掌握输入激励电压，集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。

3．通过实验进一步了解调幅的工作原理。

实验内容1．实验准备在实验箱主板上装上幅度调制与无线发射模块，接通电源即可开始实验。

2．测试前置放大级输入、输出波形高频信号源频率设置为6.3MHZ，幅度峰-峰值300mV左右，用铆孔线连接到1P05，用示波器测试1P05和1TP07的波形的幅度，并计算其放大倍数。

由于该级集电极负载是电阻，没有选频作用。

3. 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U对放大器工作状态的影响（1）激励电压bE=5V左右（用万用表测1TP08直流电压， 1W05 1K03置“右侧”。

保持集电极电源电压cR=10KΩ左右（1K04置“右侧”，用万用表测1TP11电阻， 1W6逆时针调到底），负载电阻L顺时针调到底，然后1K04置“左侧”）不变。

高频信号源频率1.9MHZ左右，幅度200mv（峰—峰值），连接至功放模块输入端（1P05）。

示波器CH1接1P08，CH2接1TP09。

调整高频信号源频率，使功放谐振即输出幅度（1TP08）U，观察1TP09电压波形。

信号源幅度变化最大。

改变信号源幅度，即改变激励信号电压b时，应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。

其波形如图7-7所示（如果波形不对称，应微调高频信号源频率，如果高频信号源是DDS信号源，注意选择合适的频率步长档位）。

实验报告1．认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。

2．用实测参数分析丙类功率放大器的特点。

3．总结由本实验所获得的体会。

c实验报告一．实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。

双调谐回路谐振放⼤器双调谐回路谐振放⼤器摘要：以电容器和电感器组成的回路为负载，增益和负载阻抗随频率⽽变的放⼤电路。

这种回路通常被调谐到待放⼤信号的中⼼频率上。

由于调谐回路的并联谐振阻抗在谐振频率附近的数值很⼤，所以放⼤器可得到很⼤的电压增益；⽽在偏离谐振点较远的频率上，回路阻抗下降很快，使放⼤器增益迅速减⼩。

因⽽调谐放⼤器通常是⼀种增益⾼和频率选择性好的窄带放⼤器。

调谐放⼤器⼴泛应⽤于各类⽆线电发射机的⾼频放⼤级和接收机的⾼频与中频放⼤级。

在接收机中，主要⽤来对⼩信号进⾏电压放⼤；在发射机中主要⽤来放⼤射频功率。

调谐放⼤器的调谐回路可以是单调谐回路，也可以是由两个回路相耦合的双调谐回路。

可以通过互感与下⼀级耦合，也可以通过电容与下⼀级耦合。

⼀般说，采⽤双调谐回路的放⼤器，其频率响应在通频带内可以做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截⽌。

超外差接收机中的中频放⼤器常采⽤双回路的调谐放⼤器。

本⽂主要介绍的是双调谐回路谐振放⼤器，分析其主要技术指标。

有：静态⼯作点、电压增益、通频带、矩形系数，将其与单调谐回路谐振放⼤器进⾏⽐较，得到对同⼀输⼊信号⽽⾔，双调谐回路谐振放⼤器⽐单调谐回路谐振放⼤器的电压增益有所增⼤、通频带显著加宽、矩形系数明显改善，⾼频⼩信号放⼤器主要应⽤于接收机的⾼频放⼤器和中频放⼤器中，⽬的是对⾼频⼩信号进⾏线性放⼤，关键词：静态⼯作点、电压增益、通频带、矩形系数正⽂：⼀、任务要求1、三极管输⼊、输出特性的测试，作为设置静态⼯作点的依据；2、调整合适的静态⼯作点，测出各级静态⼯作点，并尝试将R1改为可变电阻，观察其波形的变化并描述相关失真情况； 3、进⾏双调谐回路谐振放⼤器的特性分析：电压增益（放⼤倍数）、通频带分析；4、双调谐回路谐振放⼤器的RF （射频电流）特性如何？并与单调谐回路放⼤器相⽐较；5、测量谐振频率0f ,并将电源频率改变为00f f f f <>、时，并观察其输出波形的变化，其输出特性；6、通过测量通频带及与给定相对输⼊损耗的通频带⽐值，是确定其矩形系数，并与单调谐回路相⽐较；7、测量双调谐回路放⼤器的幅频特性，并将其与特性曲线与单调谐回路放⼤器作⽐较，试分析其原因；8、输⼊同⼀信号，观察单调谐回路放⼤器与双调谐回路谐振放⼤器的输出波形，结合上述测量值，对其进⾏总体⽐较，试总结出其相关结论⼆、设计电路原理分析：双调谐回路放⼤器原理图VCC双调谐回路放⼤器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能较好地解决增益与通频带之间的⽭盾，因⽽它被⼴泛地⽤于⾼增益、宽频带、选择性要求⾼的场合。

实验室时间段座位号实验报告实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器预习报告实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。

2．掌握输入激励电压，集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。

3．通过实验进一步了解调幅的工作原理。

实验内容1．实验准备在实验箱主板上装上幅度调制与无线发射模块，接通电源即可开始实验。

2．测试前置放大级输入、输出波形高频信号源频率设置为6.3MHZ，幅度峰-峰值300mV左右，用铆孔线连接到1P05，用示波器测试1P05和1TP07的波形的幅度，并计算其放大倍数。

由于该级集电极负载是电阻，没有选频作用。

3. 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U对放大器工作状态的影响（1）激励电压bE=5V左右（用万用表测1TP08直流电压， 1W05 1K03置“右侧”。

保持集电极电源电压cR=10KΩ左右（1K04置“右侧”，用万用表测1TP11电阻， 1W6逆时针调到底），负载电阻L顺时针调到底，然后1K04置“左侧”）不变。

高频信号源频率1.9MHZ左右，幅度200mv（峰—峰值），连接至功放模块输入端（1P05）。

示波器CH1接1P08，CH2接1TP09。

调整高频信号源频率，使功放谐振即输出幅度（1TP08）U，观察1TP09电压波形。

信号源幅度变化最大。

改变信号源幅度，即改变激励信号电压b时，应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。

其波形如图7-7所示（如果波形不对称，应微调高频信号源频率，如果高频信号源是DDS信号源，注意选择合适的频率步长档位）。

实验报告1．认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。

2．用实测参数分析丙类功率放大器的特点。

3．总结由本实验所获得的体会。

高频电子线路试题一、填空题1．放大器的噪声系数N F是指输入端的信噪比与输出端的信噪比两者的比值，用分贝表示即为 10lg（P si/P Ni）/(P so/P No)。

2．电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be性质应为容性，基极至集电极之间的阻抗Z cb性质应为感性。

3．根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰四种。

4．无论是调频信号还是调相信号，它们的ω（t）和φ（t）都同时受到调变，其区别仅在于按调制信号规律线性变化的物理量不同，这个物理量在调相信号中是∆ϕ（t），在调频信号中是∆ω（t）。

5．锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪。

二、选择题1．当两个频率不同的单频信号送入非线性器件，产生的组合频率最少的器件是（C） A．极管 B．三极管 C．场效应管2．单频调制时，调相波的最大相偏Δφm正比于（ A ）A．UΩ B．uΩ(t) C．Ω3．利用高频功率放大器的集电极调制特性完成功放和振幅调制，功率放大器的工作状态应选（ C ） A．欠压 B．临界 C．过压4．正弦振荡器中选频网络的作用是（A） A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振5．石英晶体谐振于fs时，相当于LC回路的（ A） A．串联谐振现象 B．并联谐振现象 C．自激现象 D．失谐现象6．利用非线性器件相乘作用来实现频率变换时，其有用项为（ B ）A、一次方项B、二次方项C、高次方项D、全部项7．判断下图是哪一类振荡器（C）A．电感三点式 B．电容三点式C．改进的电容三点式 D．变压器耦合式8．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则普通调幅波的表达式为（C）A．u AM(t)=U C cos（ωC t＋m a sinΩt） B．u AM(t)=U C cos（ωC t＋m a cosΩt）C．u AM(t)=U C（1＋m a cosΩt）cosωC t D．u AM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt9．某超外差接收机的中频f I＝465kHz，输入信号载频fc＝810kHz，则镜像干扰频率为（C）A．465kHz B．2085kHz C．1740kHz 10．混频器与变频器的区别（B）A．混频器包括了本振电路 B．变频器包括了本振电路C．两个都包括了本振电路 D．两个均不包括本振电路11．直接调频与间接调频相比，以下说法正确的是（C）A．直接调频频偏较大，中心频率稳定 B．间接调频频偏较大，中心频率不稳定C．直接调频频偏较大，中心频率不稳定 D．间接调频频偏较大，中心频率稳定12．一同步检波器，输入信号为u S =U S cos（ωC＋Ω）t，恢复载波u r =U r cos（ωC t＋φ）,输出信号将产生（C）A．振幅失真 B．频率失真 C．相位失真13．鉴频特性曲线的调整内容不包括（B）A．零点调整 B．频偏调整C．线性范围调整 D．对称性调整14．某超外差接收机接收930kHz的信号时，可收到690kHz和810kHz信号，但不能单独收到其中一个台的信号，此干扰为（D）A．干扰哨声 B．互调干扰C．镜像干扰 D．交调干扰15．调频信号u AM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt）经过倍频器后，以下说法正确的是（C）A．该调频波的中心频率、最大频偏及Ω均得到扩展，但m f不变B．该调频波的中心频率、m f及Ω均得到扩展，但最大频偏不变C．该调频波的中心频率、最大频偏及m f均得到扩展，但Ω不变D．该调频波最大频偏、Ω及m f均得到扩展，但中心频率不变三、简答题1．小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。

高频电子电路1．放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把电容视为开路；画交流通路时，把电感视为短路。

2．晶体管正弦波振荡器产生自激振荡的相位条件是u f和u i同相，振幅条件是U f＝U i。

3．调幅的就是用调制信号去控制载波信号，使载波的振幅随调制信号的大小变化而变化。

4．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。

5．谐振功率放大器的调制特性是指保持U bm及R p不变的情况下，放大器的性能随U BB变化，或随U CC变化的特性。

1．石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。

2．为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。

5．谐振功率放大器通常工作在丙类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为周期性余弦脉冲波，由于集电极负载的选频作用，输出的是与输入信号频率相同的余弦波。

1．通常将携带有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号称为载波，通过调制后的高频振荡信号称为已调波。

2. 丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为欠压状态、临界状态、过压状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在临界状态。

3．根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰四种。

1．通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。

2．调幅波的几种调制方式是普通调幅、双边带调幅、单边带调幅和残留单边带调幅。

4．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。

（在空格中填写变化趋势）5．调频的主要优点是抗干扰能力强、功率管利用率高和信号传输保真度高1、无线电通信中，信号是以电磁波形式发射出去的。

它的调制方式有调幅、调频、调相。

下周实验：高频谐振功率放大器与基极调幅1.1调谐放大器实验一. 实验目的1. 了解LC 谐振回路及双耦合谐振回路的理论知识。

2. 了解调谐放大器的工作原理及主要技术指标。

3. 掌握调谐放大器的调试方法及主要技术指标的测试方法。

4. 了解双回路调谐放大器在弱耦合、临界耦合和强耦合时的幅频特性曲线(谐振曲线)。

5. 学会使用基本测量仪器如频谱分析仪(或频率特性测试仪) 、高频信号发生器、示波器、高频毫伏表等仪器测试分析调谐放大器的谐振特性(谐振曲线、通频带、选择性)和放大特性(谐振电压放大倍数、 动态特性即输入一输出电压特性)。

二. 实验仪器、设备1. 调幅与调频接收模块。

2. 直流稳压电压GPD-3303D3. 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. 实验原理图1.1.1调谐放大器原黑图小信号谐振放大器的主要技术指标如下： 1. 谐振电压放大倍数A VO =U o ；U i 或 A/o =20lg U o.U i dB =u °(dB)-U i (dB)(1.1.1)2. 谐振频率式中C oe ' PC ie ，其中C oe 为晶体管的输出电容，Ge 为负载电容或后级电路的输入电容，P 为接入系数。

3. 通频带调谐放大器所要放大的信号是已调制信号 ，具有一定的频谱宽度。

为了不失真地放大已调信号包含的所有频谱分量，要求放大器必须有一定的通频带。

R EI—?_ - VccL >—IH=OUT 亍Ccn ----------R E =FC(a)单厲谐放大器(b)女调谐放丈器12二 LC](1.1.2)一个理想放大器应对通频带以内的信号具有同等的放大能力，对通频带以外的信号完全抑制。

故理想放大器的幅频特 性曲线应呈矩形，但实际的幅频特性曲线和矩形差异较大，如图1.1.2所示。

习惯上把电压放大倍数 A V 下降到谐振电压放大倍数A VO 的0.707倍（或比最大值降低3dB ）时所对应的频率范围，称为放大器的通频带，又称 3dB 带宽，用BW （ 2△ f o .7）表示。

实验二 高频谐振功率放大器实验一、实验目的1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及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、放大特性和负载特性。

二、实验内容1、 调试谐振功放电路特性，观察各点输出波形。

2、 改变输入信号大小，观察谐振功率放大器的放大特性。

3、 改变负载电阻值，观察谐振功率放大器的负载特性。

三、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 一套四、实验原理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，这是无线电发射机中的重要组成部分。

根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁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=180，效率η最高也只能达到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。

图3-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中晶体管Q 1组成甲类功率放大器，晶体管Q 2组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介绍它们的工作原理及基本关系式。

1、甲类功率放大器（1）静态工作点如图3-1所示，晶体管Q 1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。

其中R B1、R B2为基极偏置电阻；R E1为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。

R F1为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。

电路的静态工作点由下列关系式确定：()111E CQ E F EQ EQ R I R R I U ≈+=（3-1）式中，R F1一般为几欧至几十欧。

BQ CQ I I β=（3-2）图3-1 高频功率放大器V U U EQ BQ 7.0+= （3-3）)(11E F CQ CC CEQ R R I U U +-= （3-4）（2）负载特性如图3-1所示，甲类功率放大器的输出负载由丙类功放的输入阻抗决定,两级间通过变压器进行耦合，因此甲类功放的交流输出功率P 0可表示为： B H P P η'=0 （3-5）式中，P H ′为输出负载上的实际功率，ηB 为变压器的传输效率，一般为ηB =0.75～0.85。

《高频电子线路》模拟考试试卷4及参考答案一、填空题（每空1分，共16分）1．放大器的噪声系数N F是指输入端的信噪比与输出端的信噪比两者的比值，用分贝表示即为 10lg （P si/P Ni）/(P so/P No)。

2．电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be 性质应为容性，基极至集电极之间的阻抗Z cb性质应为感性。

3．根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰四种。

4．无论是调频信号还是调相信号，它们的ω（t）和φ（t）都同时受到调变，其区别仅在于按调制信号规律线性变化的物理量不同，这个物理量在调相信号中是∆ϕ（t），在调频信号中是∆ω（t）。

5．锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪。

二、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内1．当两个频率不同的单频信号送入非线性器件，产生的组合频率最少的器件是（C）A．极管 B．三极管 C．场效应管2．单频调制时，调相波的最大相偏Δφm正比于（ A ）A．UΩ B．uΩ(t) C．Ω3．利用高频功率放大器的集电极调制特性完成功放和振幅调制，功率放大器的工作状态应选（ C ）A．欠压 B．临界 C．过压4．正弦振荡器中选频网络的作用是（A）A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振5．石英晶体谐振于fs时，相当于LC回路的（ A）A．串联谐振现象 B．并联谐振现象 C．自激现象 D．失谐现象6．利用非线性器件相乘作用来实现频率变换时，其有用项为（ B ）A、一次方项B、二次方项C、高次方项D、全部项7．判断下图是哪一类振荡器（C）A．电感三点式 B．电容三点式C．改进的电容三点式 D．变压器耦合式8．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则普通调幅波的表达式为（C）A．u AM(t)=U C cos（ωC t＋m a sinΩt）B．u AM(t)=U C cos（ωC t ＋m a cosΩt）C．u AM(t)=U C（1＋m a cosΩt）cosωC t D．u AM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt9．某超外差接收机的中频f I＝465kHz，输入信号载频fc＝810kHz，则镜像干扰频率为（C）A．465kHz B．2085kHz C．1740kHz10．混频器与变频器的区别（B）A．混频器包括了本振电路 B．变频器包括了本振电路C．两个都包括了本振电路 D．两个均不包括本振电路11．直接调频与间接调频相比，以下说法正确的是（C）A．直接调频频偏较大，中心频率稳定 B．间接调频频偏较大，中心频率不稳定C．直接调频频偏较大，中心频率不稳定 D．间接调频频偏较大，中心频率稳定12．一同步检波器，输入信号为u S =U S cos（ωC＋Ω）t，恢复载波u r =U r cos（ωC t＋φ）,输出信号将产生 （ C ）A ．振幅失真B ．频率失真C ．相位失真13．鉴频特性曲线的调整内容不包括 （ B ）A ．零点调整B ．频偏调整C ．线性范围调整D ．对称性调整14．某超外差接收机接收930kHz 的信号时，可收到690kHz 和810kHz 信号，但不能单独收到其中一个台的信号，此干扰为 （ D ）A ．干扰哨声B ．互调干扰C ．镜像干扰D ．交调干扰15．调频信号u AM (t)=U C cos （ωC t ＋m f sin Ωt ）经过倍频器后，以下说法正确的是（ C ）A ． 该调频波的中心频率、最大频偏及Ω均得到扩展，但m f 不变B ． 该调频波的中心频率、m f 及Ω均得到扩展，但最大频偏不变C ． 该调频波的中心频率、最大频偏及m f 均得到扩展，但Ω不变D ．该调频波最大频偏、Ω及m f 均得到扩展，但中心频率不变三、简答题（每小题7分，共14分）1． 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。

实验三 高频丙类谐振功率放大器实验一、 实验目的1. 进一步掌握高频丙类谐振功率放大器的工作原理。

2. 掌握丙类谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。

3. 掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。

4. 掌握测量丙类功放输出功率，效率的方法。

二、实验使用仪器1. 丙类谐振功率放大器实验板2. 200MH 泰克双踪示波器3. FLUKE 万用表4. 高频信号源5. 扫频仪（安泰信） 三、实验基本原理与电路 1.高频谐振功率放大器原理电路高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。

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＝180，效率η最高为50％，而丙类功放的θ＜90°，效率η可达到80％。

谐振功率放大器采用丙类功率放大器，采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。

iR L高频谐振功率放大器电压和电流关系在集电极电路中，LC 振荡回路得到的高频功率为ecme m c cm m c R U R I U I P 22110212121===集电极电源E C 供给的直流输入功率为0C C E I E P =集电极效率ηC 为输出高频功率P o 与直流输入功率P E 之比，即CC cmm c E C E I U I P P 01021==η静态工作点、输入激励信号幅度、负载电阻，集电极电源电压发生变化，谐振功率放大器的工作状态将发生变化。

如图3-3所示，当C 点落在输出特性(对应u BEmax 的那条)的放大区时，为欠压状态；当C 点正好落在临界点上时，为临界状态；当C 点落在饱和区时，为过压状态。

谐振功率放大器的工作状态必须由集电极电源电压E C 、基极的直流偏置电压E B 、输入激励信号的幅度U bm 、负载电阻R e 四个参量决定，缺一不可，其中任何一个量的变化都会改变C 点所处的位置，工作状态就会相应地发生变化。

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-3303D3．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=+1.4.2cos CE C cm u E U t ω=-1.4.3当输入信号B BZ 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：maxcos cos 1cos 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、…。

实验二 高频谐振功率放大器在通信系统中, 高频谐振功率放大电路，是无线电发射机的重要组成部分,它的主要功用是实现对高频已调波信号的功率放大, 然后经天线将其转化为电磁波辐射到空间,以实现用无线信道的方式完成信息的远距离传送。

所以研究高频功率放大器的主要任务是怎样以高效率输出最大的高频功率。

因此, 高频功放常采用效率较高的丙类工作状态, 即晶体管集电极电流导通时间小于输入信号半个周期的工作状态，导通角090≤θ。

虽然功率增益比甲类和乙类小，但效率η却比甲类和乙类高。

一般可达到80%。

同时, 为了滤除丙类工作时产生的众多高次谐波分量, 采用LC 谐振回路作为选频网络, 故称为高频谐振功率放大器，显然,谐振功放属于窄带功放电路。

一、实验目的1．掌握高频谐振功率放大器的电路结构特点、基本功能与工作原理。

2．掌握高频谐振功率放大器的调谐方法和掌握高频谐振功率放大器的调谐特性，负载特性以及激励电压、偏置电压、电源电压变化时对其工作状态的影响。

3.了解高频谐振功率放大器的主要性能指标意义，掌握测试方法。

学会电路设计方法。

二、实验设备与仪器高频实验箱 WYGP-3或GP-4 一台 双踪示波器 TDS-1002 一台 高频信号发生器 WY-1052 一台 频率特性测试仪 BT-3C 一台 万用表 一块三、实验任务与要求1、高频谐振功放的基本电路结构高频谐振功率放大器的电路构成，除电源电路外，主要由晶体管、输入激励电路、输出谐振回路三个部分组成，谐振功率放大器原理电路如图2-1所示。

图中b u 为输入交流信号，B E 是基极偏置电压，调整B E ，可改变放大器的导通角，以使放大 图2-1 谐振功率放大器的工作原理 器工作在导通角090≤θ丙类状态。

C E 是集电极电源电压。

集电极外接LC 并联谐振回路的功用是作放大器负载，实现滤波选频和阻抗匹配。

2、高频谐振功率放大器的工作原理与主要性能指标放大器工作时，设输入信号电压：t U u bm b ωcos =则加到晶体管基极,发射级的有效电压为: t U U U u u bm BB BB b BE ωcos +-=-= 由晶体管的转移特性曲线可知，如图2-2所示：当BZ BE U <u 时，管子截止，0=c i 。