第5章-1 高频功率放大器工作原理

实验一 函数信号发生实验一、实验目的1）、了解单片集成函数信号发生器ICL8038的功能及特点。

2）、掌握ICL8038的应用方法。

二、实验预习要求参阅相关资料中有关ICL8038的内容介绍。

三、实验原理（一）、ICL8038内部框图介绍ICL8038是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图2-1所示。

它由 恒流源I 2和I 1、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。

外接电容C 可由两个恒流源充电和放电，电压比较器A 、B 的阀值分别为总电 源电压（指U CC +U EE ）的2/3 和1/3。

恒流源I 2和I 1的大 小可通过外接电阻调节，但 必须I 2>I 1。

当触发器的输出为低电平时，恒流源I 2断开 图2-1 ICL8038原理框图，恒流源I 1给C 充电，它的两端电压u C 随时间线性上升，当达到电源电压的确2/3时，电压比较器A 的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变外接电容E E为高电平，恒流源I 2接通，由于I 2>I 1（设I 2=2I 1），I 2将加到C 上进行反充电，相当于C 由一个净电流I 放电，C 两端的电压u C 又转为直线下降。

当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器B 输出电压便发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源I 2断开，I 1再给C 充电，……如此周而复始，产生振荡。

若调整电路，使I 2=2I 1，则触发器输出为方波，经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。

C 上的电压u c ，上升与下降时间相等（呈三角形），经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。

将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波电位向两端顶点摆动时，网络提供的交流通路阻抗会减小，这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波，从引脚2输出。

1、ICL8038引脚功能图图2-2 ICL8038引脚图供电电压为单电源或双电源： 单电源10V ~30V 双电源±5V ~±15V2、实验电路原理图如图2-3 所示。

高频电子线路复习第一章绪论一、习题1.通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？2.无线电通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？3.小信号谐振放大器的主要特点是以作为放大器的交流负载，具有和功能。

4.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，把视为开路；画交流通路时，把视为短路。

5.石英晶体振荡器是利用石英晶体的工作的，其频率稳定度很高，通常可分为和两种。

6.通常将携带有信息的电信号称为，未调制的高频振荡信号称为，通过调制后的高频振荡信号称为。

7.接收机分为和两种。

一、习题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、、。

针对不同的调制方式有三种解调方式，分别是检波、鉴频、和鉴相。

2.通信系统由输入变换器、、、以及输出变换器组成。

3.无线电波的三种传播方式是什么？各有什么特点？4.为什么发射台要将信号调制到高频载波上再发送？6.无线电广播发送和接收设备由哪些主要部分组成？7.将下列采用调幅方式实现的无线通信系统中的超外差式接收机的组成框图补充完整。

高频小信号检波器放大器第二章选频网络一、习题1.在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R，可以（）。

A.提高回路的Q值B.提高谐振频率C.加宽通频带D.减小通频带2.正弦振荡器中选频网络的作用是（）。

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D.降低输出信号的振幅3.在一块正常放大的电路板上，测得某三极管的三个极对地电位如图所示，则管子的导电类型以及管脚自左至右的顺序分别为（）。

A.NPN型、becB.NPN型、ebcC.NPN型、ecbD.NPN型、bce4.LC谐振回路有和两种谐振方式。

5.LC并联谐振回路的品质因数越高，则越窄。

6.并联谐振回路如图所示，已知：Ｃ=300pF，L=390uF，Ｑ空=100，信号源内阻R S=100kΩ，负载电阻R L=200kΩ。

求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

第2章高频功率放大器第2章高频功率放大器2.1 谐振功率放大器基本工作原理2.2 丙类谐振功率放大器的工作状态分析2.3 谐振功率放大器的高频特性2.4 谐振功率放大器电路2.5 高效率高频功率放大器及功率合成技术第2章高频功率放大器一、工作状态分类A 类(甲类)、B 类(乙类)、C 类(丙类)等。

i i BEC tCu QA 类(甲类)：工作点Q 较高(I CQ 大)，信号360°内，管子均导通。

通角：θ＝180 °U CCR LR L′N 1∶N 2RBVCBu i第2章高频功率放大器甲类功放电路及交、直流负载线i Ct 0I C Q I C QI C Qu CE i Cu CEt00U CE QU CU CCQ直流负载线交流负载线i B1R L′－I CR B 为偏置电阻，决定Q 点的I CQ 及I BQ 。

变压器是理想的，则直流工作点电压U CEQ =U CC ，直流负载线为一垂直线，而交流负载线通过Q 点，其斜率为(-1/R ′L )第2章高频功率放大器CQCC C CQ CC TE I U dt t I I U TP ⋅=+=∫)sin (10ω1.电源功率P E2. 交流输出功率P LLC C C C C TL R U I U tdt I t U TP ′=⋅=⋅=∫22121sin sin 1ωωCC Cm U U =CQCm I I =CQCC CC E L I U I U P P 21==ηA 类放大器无信号时，效率为零，信号最强时最大效率只有50%。

这是A 类放大器的致命弱点，也是晶体管功率放大器极少采用A 类放大器的原因。

%50max =η一般: 20%~30%第2章高频功率放大器i C t 0i Cu BEQπ2π0u iV 1V 2V 0VD1VD 2I COi C1i C2U CCu o－U EER Li C1i C2B 类(乙类)：工作点Q 选在截止点，管子只有半周导通，另外半周截止。

功率放大器的工作原理
功率放大器的工作原理是通过输入信号的放大来实现输出信号的增强。

一般来说，功率放大器包括输入级、驱动级和输出级。

输入级接收来自信号源的弱信号，其中包括音频、射频等各种信号类型。

这一阶段的主要任务是将输入信号转换为符合后续级别需求的电压或电流信号，并在驱动级提供给后续电路。

驱动级接收输入级产生的信号，并通过放大电路对信号进行放大。

放大电路通常采用各种类型的放大器，如B类、AB类或
A类放大器。

这些放大器能够提供足够的放大量，确保信号在输入级和输出级之间的信号传递。

输出级接收来自驱动级的放大信号，并将其输出到负载上。

输出级的主要任务是提供足够的功率，以确保输出信号达到预期的放大效果，并驱动负载工作。

输出级通常采用功率晶体管或功率管来提供所需的大功率输出。

在整个功率放大器的工作过程中，输入信号不断经过放大电路的处理，从而使输出信号的幅度增大。

信号放大的程度取决于放大电路设计的放大倍数和工作参数的控制。

通过合理设计和调整放大电路的参数，可以实现不同类型信号的有效放大，如声音放大、射频信号放大等。

总之，功率放大器的工作原理可以简单概括为输入信号的放大处理，通过不同级别的放大电路，最终实现输出信号的增强。

第一章高频功率放大器的基本概念1.1 .概念高频功率放大器是一种用谐振系统作为匹配网络的功率放大器，一般丙类工作，主要应用在无线电发射机中，用来队在波信号或高频已调波信号进行功率放大。

顾名思义,高频功率放大器用于放大器高频信号并获得足够大的输出功率,常又称为射频功率放大器(Radio Frequency Power Amplifier)。

它广泛用于发射机、高频加热装置和微波功率源等电子设备中。

1.2.分类根据相对工作频带的宽窄不同，高频功率放大器可分为窄带型和宽带型两大类。

1. 窄带型高频功率放大器通常采用谐振网络作负载，又称为谐振功率放大器。

为了提高效率，谐振功率放大器一般工作于丙类状态或乙类状态。

2.采用传输线变压器作负载。

传输线变压器的工作频带很宽，可以实现功率合成。

1.3 特点1.采用谐振网络作负载。

2.一般工作在丙类或乙类状态。

3.工作频率和相对通频带相差很大。

4.技术指标要求输出功率大、效率高。

1.4. 技术指标1.输出功率:PO2.效率:η3.功率增益:Ap第二章高频功率放大器的原理分析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。

根据放大器电流导通角θ的范围可以分为甲类、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＝180o，效率最高也只能达到50％，而丙类功放的θ＜90%，效率η可达到80％。

由技术指标要求总效率η大于75%，显然不能只用一级宽带功放，利用丙类谐振功放和宽带高频功放组成两级功率放大器。

2.1.丙类谐振功放2.1.1．丙类谐振功放的特点1.与低频功放相比a.工作频率和相对频带不同b.负载性质不同c.工作状态不同2.与小信号谐振放大器比较a.对放大信号的要求不同b.谐振网络的作用不同c.工作状态不同图2.1 三种工作状态波形比较2.1.2.丙类谐振功放的原理1.电路原理图2.2 丙类谐振功放电路丙类功放的基极偏置电压-V BE 是利用发射极电流的直流分量I E0在射极电阻R E2上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。