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课程名称： 高频电路原理
实验名称：高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真
一、实验目的：
1.进一步掌握高频小信号调谐放大器和高频功率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和高频功率放大器的调试方法。
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）的测试方法。
4.熟练掌握multisim软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用
二、实验原理
J6J5J4J1+12+12图1-1（a） 单调谐小信号放大图1-1（b）双调谐小信号放大 R415KR5470R154.7KR16470C2104C6104C1中周内电容C5104C11104C19104C12中周内电容C1510pC13104C14中周内电容Q13DG6Q23DG6TH1TH2TH6TH7T3T2T1TP6TP3C23104W3100KW4100KR2210KR2315K
（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（a）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进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fS＝12MHz。基极偏置电阻W3、R22、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Av0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1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（a）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为
LCf210
5.4 宽带高频功率放大器
以LC谐振回路为输出电路的功率放大器，因其相对通频带只有百分之几甚至千分之几，因此又称为窄带高频功率放大器。这种放大器比较适用于固定频率或频率变换范围较小的高频设备，如专用的通讯机、微波激励源等。除了LC谐振回路以外，常用于高频功放电路负载还有普通变压器和传输线变压器两类。这种以非谐振网络构成的放大器能够在很宽的波段内工作且不需调谐，称之为宽带高频功率放大器。
以高频变压器作为负载的功率放大器最高工作频率可达几百千赫至十几兆赫，但当工作频率更高时，由于线圈漏感和匝间分布电容的作用，其输出功率将急剧下将，这不符合高频电路的要求，因此很少使用。以传输线变压器作为负载的功率放大器，上限频率可以达到几百兆赫乃至上千兆赫，它特别适合要求频率相对变化范围较大和要求迅速更换频率的发射机，而且改变工作频率时不需要对功放电路重新调谐。本节重点分析传输线变压器的工作原理，并介绍其主要应用。
5.4.1 传输线变压器
1. 传输线变压器的结构及工作原理
传输线变压器是将传输线（双绞线、带状线、或同轴线）绕在高导磁率铁氧体的磁环上构成的。如图5-24（a）所示为1:1传输线变压器的结构示意图。
传输线变压器是基于传输线原理和变压器原理二者相结合而产生的一种耦合元件，它是
以传输线方式和变压器方式同时进行能量传输。对于输入信号的高频频率分量是以传输线方式为主进行能量传输的；对于输入信号的低频频率分量是以变压器方式为主，频率愈低，变压器方式愈突出。
如图5-24 (b)为传输线方式的工作原理图，图中，信号电压从1、3端输入，经传输线变压器的传输，在2、4端将能量传到负载LR上。如果信号的波长与传输线的长度相比拟，两根导线固有的分布电感和相互间的分布电容就构成了传输线的分布参数等效电路，如图5-24 (d)所示。若认为分布参数为理想参数，信号源的功率全部被负载所吸收，而且信号的上限频率将不受漏感、分布电容及高导磁率磁芯的限制，可以达到很高。
习题6.4
某一晶体管谐振功率放大器，设已知24VccV，0250CImA，5oPW，电压利用系数1。试求P，c，PR，1CmI，电流导通角c。
解：
00.25246CPIVccW
583.3%6ocPP
211122cmocmcmPVPVIR，24cmVVccV
22112457.6225cmPoVRP
12250.416724oCmcmPIAV
根据波形系数
1100.417()1.670.250CmcCIgI，查表得78c
习题6.9
高频大功率晶体管3DA4参数为100MHzTf，20，集电极最大允许耗散功率20CMPW，饱和临界线跨导0.8/crgAV，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定24VccV，70c，max2.2CiA，并工作于临界状态。试计算PR，OP，CP，c，P。
解：
0max00()2.2(70)2.20.2530.5566CccIiA
1max11()2.2(70)2.20.4360.9592CmccIiA
maxmin0.8/CcrCigAVv，minmax2.2110.88540.824ccCCcccrCCVviVgV
240.885421.25CMccVVV
1110.959221.2510.191522OCmCmPIVW
0240.556613.3584CCCPVI
10.191576.29%13.3584OcPP
13.358410.19153.1669COPPPW
121.2522.15390.9592cmPCmVRI
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）
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 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。
（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。
二、实验内容：
（1）观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点，
（2）测试丙类功放的调节特性，
（3）测试负载变化时三种状态的余弦电流波形，
（4）观察激励电压、集电极电压变化是余弦电流脉冲的变化过程，
（5）观察功放基极调幅波形
三、实验步骤：
1、实验准备
插好高频功放与无线发射模块，接通实验箱电源，此时模块上的电源指示灯和运行指示灯闪亮。
用鼠标点击显示屏，选择实验项目中高频原理实验，然后再选择非线性丙类功率放大电路实验，此时显示屏会显示高频功放原理实验图，图中可调元件均可通过鼠标点击来调整。
2、测试前置放大级输入、输出波形
高频信号源频率设置为6.3兆赫兹，幅度峰峰值300毫伏左右，用电缆线连接到高频输入端3P2，用示波器测试3P2和3P3的波形的幅度，并计算其放大倍数，由于该极级集电极负载是电阻，没有选频作用。
