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课程设计课程名称模拟电子技术题目名称功率放大器专业班级12网络工程本2学生姓名郭能学号***********指导教师孙艳孙长伟二○一三年十二月二十三日目录引言 (2)一、设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计要求 (2)二、方案设计 (3)三、总原理图及元器件清单 (4)四、电路仿真与调试 (6)五、性能测试与分析 (7)六、总结 (8)七、参考文献 (8)OTL功率放大器引言：OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。
但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。
1：设计任务与要求1.1设计任务：1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。
4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，增强实际动手能力。
1.2 设计要求：1.设计时要综合考虑实用，经济并满足性能指标的要求，合理选用元器件。
2.广泛查阅相关的资料，不懂的地方积极向老师同学请教，讨论。
功率放大器的组装与设计实验目的：培养综合能力，动手能力，分析能力，提高和巩固模电知识，熟悉常见的元器件，和基本焊接方法。
实验仪器：函数发生器，收音机（其他能发出声音的声音源均可），音响，焊接常用的器材如电烙铁，焊锡丝，吸锡泵，镊子等。
实验原理第一部分：1.作用与组成声频放大器又称音频放大器，低频放大器或扩音机，顾名思义，它是放大电信号的装置。
由于各种信号源（声源）输入的信号很弱（几毫伏到1-2伏），不足以推定扬声器放声，因此必须将这些微弱的信号进行放大。
从高保真意义上讲，要求放大器如实地放大原信号，即原汁原味，但从广义上讲，为了使声明更动听，又常常对信号进行必要而适当的修饰与加工。
按声频放大器中各部分的功能不同，可将其分成两部分：其一为前置放大器（还可细分为信号源前置放大和主控放大器）其二称为功率放大器（也称后级放大器）按类又可分为合并式（前置后级一体式）、与分体式（前置与后级分开），分体式一般为高档机。
2.前置放大电路前置放大的作用是对调谐器、点唱机、录音机、传声器，激光唱机以及其它声源送来的信号进行各种处理与放大，以便为功率放大器准备适宜的电信号，使后者顺利工作。
确切的说，前置的作用是对输入的某些信号进行频率均衡或阻抗变换，并对各种信号进行不同量的放大，使各种信号输出电压基本相同，以利于其后主控放大器进行工作。
前置放大器中的主控放大器也称放大器或线路放大器，主要作用是将前面送来的信号进行各种处理，修饰与放大，使之满足功率放大器对输入信号电平的要求，并达到人们对音响效果的某些主观要求，比如，音量调节、响度控制、音调调节、噪声抑制、声道平衡、宽度展宽等功能都在此环节完成。
3.功率放大器其本质是将交流的电能“转中换”为音频信号能。
其构成成分为输入级、前置激励级、功率输出级、保护电路和功率指示、电源。
由于电子技术的飞速发展，现代高保真立体声放大器广泛采用晶体管集成电路，随着人们对电声指标的更高要求，在民用放大器中甲类、超甲类、电流负反馈等其他类型的超低失真放大器逐渐增多，为了改善音质，人们对场效应管也产生了极大的兴趣。
课程设计课程设计名称：模拟电路课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间： 2015年6月电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页1、设计任务及要求这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
2、设计方案整体电路的设计与工作原理是通过前置放大器的处理，使输入的音频信号与放大器的输入灵敏度相匹配，从而使放大器适应不同的输入信号，再通过音量控制，输入功率放大电路进行处理。
同时设计电源电路，为前置电路和功率放大电路提供电源，最后得到较为理想的信号。
音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图1所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3、模块设计与参数计算低频功率放大器原理图（1）前置放大器：音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。
声音源的种类有多种，如话筒、录音机、线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。
高频功率放大器（丙类）一、实验目的1．了解丙类功率放大器的基本工作作原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2．了解电源电压V C 与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
二、实验主要仪器1．双踪示波器2．扫频仪 3．高频信号发生器4．万用表5．实验板G 2三、预习要求1．复习功率谐振放大器原理及特点。
2．分析图2-1所示的实验电路，说明各元器件作用。
四、实验原理丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验单元模块电路如图2－1所示。
该实验电路由两级功率放大器组成。
其中VT1、L1与C T 1、C2组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中R1、R2、R13、R4组成静态偏置电阻。
L2与C T 2、C5组成的负载回路与V2组成丙类功率放大器。
甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号。
五、实验内容及步骤1．实验电路见图2-1，按图接好实验板所需电源，将C 、D 两点短接，利用扫频仪调回路谐振频率，使其谐振在6.5MHz 的频率上。
图2-1 功率放大器（丙类）原理图IN+12V2．负载51Ω，测I0电流。
在输入端接f=6.5MHz、Vi=120mV信号，测量各工作电压，同时3．示波器测量输入、输出峰值电压，将测量值填入表2.1内表 2.1V i:；输入电压峰──峰值V O：输出电压峰──峰值I O：电源给出总电流P i：电源给出总功率（P i=V c I0）(V c：为电源电压)P o：输出功率P a：为管子损耗功率（p a=p i－p o）4．加75Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
5．加120Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
6．改变输入端电压V i=84mV, 同2、3、4测试并填入表2.1内。
7．改变电源电压V C=5V，同2、3、4、5、测试并填入表2.1内。
六、实验报告要求1．据实验测量结果，计算各种情况下I0、P0、P i、η。
2．说明电源电压、输出电压、输出功率的相互关系。
丙类谐振功率放大器实验报告实验名称：丙类谐振功率放大器实验实验目的：掌握丙类谐振功率放大器的原理和工作方式，了解其特性和优缺点。
实验器材：- 电源- 音频信号源- 信号发生器- 示波器- 50欧姆传输线- 电容、电感、二极管、晶体管、散热片等元件实验原理：丙类谐振功率放大器是一种将小信号放大成大功率信号的电路，由一个谐振电路和一个功率放大器组成。
当谐振电路中的电容和电感共振时，可以得到一个较高的电压，然后被送入功率放大器中进行放大，最终得到一个输出信号。
丙类谐振功率放大器的特点是输出功率高，效率较高，并且对信号失真较小。
但是它也存在一些缺点，例如存在一定的交叉失真，产生的高频谐波也较多。
实验步骤：1.根据电路原理图连接电路，将信号源连接到输入端，将示波器连接到输出端。
2.调节输入信号源的幅度和频率，观察谐振电路的谐振情况和输出信号的放大程度。
3.根据实际情况调整谐振电路和功率放大器的参数，比如改变电容和电感的数值，改变晶体管的偏置电压等。
4.记录每次调整时示波器上显示的输出信号波形和参数，分析并比较不同调整情况下的谐振效果和输出信号特点。
实验结果及分析：在实验中，我们通过调整电容、电感和晶体管的参数，成功实现了丙类谐振功率放大器的实验。
我们发现，当谐振电路中的电容和电感共振时，输出信号会有一个较高的幅度和较高的功率，但是也会出现一定的失真和高频谐波。
通过不断调整参数，我们可以得到较好的谐振效果和输出信号特性。
总结：通过本次实验，我们了解到了丙类谐振功率放大器的原理和工作方式，学习了一些改变谐振电路和功率放大器参数的方法，掌握了实验技能。
同时我们也认识到该电路存在一定的缺陷，需要根据实际应用情况进行考虑选择。
高频实验: 丙类功率放大器设计
一、实验目的
1.了解丙类功率放大器的基本工作原理, 掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点
4.掌握丙类放大器的计算与设计方法。
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.测试丙类功放的调谐特性
3.测试丙类功放的负载特性
4.观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响
三、实验原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小, 放大器的效率越高。
甲类功率放大器的o 180＝, 效率最高只能达到50%, 适用于小信号低功率放大, 一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o 90, 效率可达到80%, 通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小), 基极偏置为负值, 电流导通角o 90, 为了不失真地放大信号, 它的负载必须是LC谐振回路。
四、实验仿真原理图
五、实验仿真结果
结果说明:
CH1波形为输入波形, CH2波形为经1M选频网络之后的波形, 形成2倍频。
实验七低频功率放大器— OTL 功率放大器一、实验目的1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法二、实验原理有输出电阻低，负载能力强等优点，T 适合于作功率输出级。
1 管工作于甲类状态，它的集电极电流IC1 由电位器RW1 进行调节。
IC1 的一部分流经电位器RW2 及二极管D，给T2、T3 提供偏压。
调节RW2，可以使T2、T3 得到合适的静态电流而工作于甲、1乙类状态，以克服交越失真。
静态时要求输出端中点 A 的电位U A U CC ，可以2通过调节RW1 来实现，又由于RW1 的一端接在 A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
当输入正弦交流信号ui 时，经T1 放大、倒相后同时作用于T2、T3 的基极，，有电流通过负载RL，同时向电容C0 充电，ui 的负半周使T2 管导通（T3 管截止），则已充好电的电容器C0 起着电源的作用，通在ui 的正半周，T3 导通（T2 截止）过负载RL 放电，这样在RL 上就得到完整的正弦波。
C2 和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。
三、实验设备与器件1、＋5V 直流电源5、直流电压表2、函数信号发生器6、直流毫安表3、双踪示波器7、频率计4、交流毫伏表8、晶体三极管3DG6 9011 3DG12 9013 3CG12 9012 晶体二极管IN4007 8Ω扬声器、电阻器、电容器若干四、实验内容1、静态工作点的测试1 调节输出端中点电位UA 1 调节电位器RW1 ，用直流电压表测量A 点电位，使U A U CC 。
2 2 调整输出极静态电流及测试各级静态工作点调节RW2 ，使T2、T3 管的IC2＝IC3＝5～10mA。
调整输出级静态电流的另一方法是动态调试法。
先使RW2＝0，在输入端接入f＝1KHz 的正弦信号ui。
丙类高频功率放大器实验报告1. 背景1.1 功率放大器的概念功率放大器是电子电路中的一种重要元件，用于将信号的能量放大到需要的水平。
其中，丙类功率放大器是一种高效率的功率放大器，适用于需要驱动高频负载的应用，如无线电通信、广播电视等领域。
1.2 实验目的本实验旨在设计和验证一个丙类高频功率放大器的基本原理，并通过实验测量其性能参数，例如功率增益、频率响应等。
通过实验结果的分析，评估该丙类功率放大器在特定应用中的适用性，并提出改进和优化的建议。
2. 分析2.1 丙类功率放大器的工作原理丙类功率放大器通过将输入信号分成正半周和负半周，在对应的半周中分别通过NPN型和PNP型晶体管进行放大。
这样可以减小放大器的交叉变形失真，提高整体的效率。
2.2 设计方案本实验中，我们选取了一个频率为f的输入信号，通过一个调制电路将其分成正半周和负半周。
然后，将这两个信号分别输入到NPN型和PNP型晶体管，进行放大，并通过LC滤波网络去除输出信号中的高频噪声。
最后，通过适当的负载电阻将输出信号传递给负载。
2.3 预期结果我们预计实验结果中应包括以下几个方面的内容：•功率放大器的频率响应特性：通过测量在不同频率下的输出功率来验证放大器的频率响应特性。
•功率增益的测量：通过测量输入和输出信号的功率差来计算功率增益。
•效率的测量：通过测量输出功率和输入功率的比值来计算放大器的效率。
•THD（总谐波失真）的测量：通过测量输出信号中各谐波的功率来计算THD，并评估放大器的失真性能。
3. 实验结果3.1 频率响应特性根据实验测量数据，在频率范围f1到f2内，我们测量到功率放大器的输出功率逐渐增加，并在f3后开始饱和。
这表明功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果，但在超过一定频率后会有明显衰减。
3.2 功率增益我们测量到在输入功率为P_in时，输出功率为P_out。
通过计算得到功率增益G=P_out/P_in，在特定频率下，我们得到了功率增益的曲线图。
800MHz CDMA塔顶放大器无线性能指标测试方法
研究的开题报告
题目：800MHz CDMA塔顶放大器无线性能指标测试方法研究的开题报告
一、研究背景与意义：
在移动通信领域，无线信号放大器是用于提高信号强度的重要设备，其中塔顶放大器是一类常用的设备。
而对于塔顶放大器的无线性能指标
的测试方法的研究，可以提高塔顶放大器的性能，减少通信故障和维护
成本。
二、研究内容和方法：
本研究将主要探讨塔顶放大器的无线性能指标的测试方法，包括发
射功率、接收灵敏度、信噪比等指标的测试方法。
研究方法主要通过对
比不同测试方法的优缺点，设计可行性测试方案，并结合实际测试数据
进行分析和验证。
三、预期成果和意义：
本研究预期结果是建立一套可行的塔顶放大器无线性能指标测试方法，提出优化措施和建议，为塔顶放大器的生产和使用提供技术支持。
四、进度计划：
1.文献综述阶段：5天
2.测试方案设计：10天
3.测试数据采集和分析：15天
4.结果归纳总结：5天
5.论文撰写：20天
五、参考文献：
1. 李明.现代无线通信系统的塔顶放大器设计及应用[M].北京:人民邮电出版社,2009.
2. 谭希堂.数码蜂窝移动通信技术[M].北京:电子工业出版社,2010.
3. 刘旭东.基于UWB的无线传感器网络节点设计与测试方法研究[D].东南大学,2015.
4. 张光.塔顶放大器的使用与维护[J].无线电通信技术,2013(3):37-39.。
本科学生毕业论文（设计）
开题报告书
题 目 丙类功放的带外干扰指标优化设计
姓 名 xxx
学 号 084090405
院、 系 物理与电子信息学院
专 业 应用电子技术教育
指导教师（职称/学历） 王六玲（副教授）
年 月 日
云南师范大学教务处制
1
填 表 说 明
1、指导教师意见由指导教师填写；
2、开题小组意见由开题指导小组负责人填写；
3、其余由学生在指导教师指导下填写。
4、此表供学院参考使用，各学院可根据各自学科专业的学术规范作适当调
整。
2
论文（设计）题目
丙类功放的带外干扰指标优化设计 学科分类
（二级）
题目来源（a.教师拟题；b.学生自拟；c.教师科研课题；d.其他）
b
本选题的依据：
1）说明本选题的研究意义和应用价值
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。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。
随着现代通信技术的日益发展高频放大应用的领域也越来越广。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。
2）简述本选题的研究现状和自己的见解
目前出现的一些集成高频功放器件如M57704系列和MHW系列等, 属窄带谐振功放,
输出功率不很大, 效率也不太高, 但需外接元件不多, 使用方便, 可广泛用于一些移
动通信系统和便携式仪器中。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分，在
无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后
面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高
频功率后，才能输送到天线上辐射出去。这里提到的放大级都属于高频功率放大器的
范畴。实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、
高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。
随着无线通信技术的高速发展，市场对射频电路的需求越来越大，同时对射频电
路的性能要求也越来越高。丙类谐振功率放大器是位于无线发射机末端的重要部件，
它通常被用作末级功放，以使发射信号获得较大的输出功率和较高的效率。高频谐振
功率放大电路可以工作在甲类、乙类或丙类状态。相比之下, 丙类谐振功放的输出功
率虽不及甲类和乙类大, 但效率高, 节约能源, 所以是高频功放中经常选用的一种电
路形式。
3
研究的主要内容
：
熟悉丙类高频功率放大器的工作原理，学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及
测试技术。研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。理解基极偏置电压、
集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响，了解丙类高频谐振功率放大器的
设计方法。
根据电路的性能指标要求，对丙类谐振式功率放大器的电路参数进行工程估算；然
后，利用软件对估算的电路进行进一步的精确模拟分析，通过观测、分析丙类谐振式功
放的负载特性、放大特性、调制特性的基础上，调整电路的参数，从而达到优化电路参
数的目的，以使电路的各项性能指标满足预期的设计要求。
主要研究方法： 实验研究法
研究进度计划：
（1）第1—2星期内搜集查找相关资料，并熟悉选题方面的基本知识，确定论文的内容；
（2）再用一星期的时间进行器材的选取。
（3）两个星期到实验室研究与理论数据进行比对。
（4）展开论文的正式写作。
（5）进行论文的总结和撰写心得体会。
主要参考资料：
[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M]. 第四版.北京； 高等教育出版社.
[2] 胡宴如，耿苏燕.高频电子线路[M].（2009年版）.北京；高等教育出版社.
[3] 陈松，金鸿.电子设计自动化技术 Multisi m2001 & Protel99 se[M]. 南京；东
南大学出版社.
[4] 庄海军.电子电路实验及仿真[M] 2版.主要研究方向为电子技术及其应用.
[5] 曹志刚,钱亚生.现代通信原理[M].北京；清华大学出版社.
[6] 董在望. 通信电路原理[M]. 第二版.北京； 高等教育出版社.
[7] 张新喜. Multisim10电路仿真及应用[M]. 机械工业出版社出版，2010年2月
[8] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M]. 电子工业出版社，2008年5月
[9] 赵淑范等. 电子技术实验与课程设计[M]. 清华大学出版社，2007年8月
[10] 杨翠娥. 高频电子线路实验与课程设计[M]. 哈尔滨工程大学出版社，2008年1
月
[11] 刘泉.通信电子线路[M].武汉理工大学出版社，2007年1月
[12] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试[M]. 华中科技大学出版社，2007年8月
[13] 高建新等.电子技术实验与实训[M]. 机械工业出版社，2007年8月
4
指导教师意见（含选题的科学性、可行性、应用价值、结合本专业知识的情况以及具体
指导意见等）：
题目改为《丙类功放的带外干扰指标优化设计》，通过电路分析找出影响该指标的
关键因素，在兼顾其它指标的情况下做优化改进。理论联系实际，主要是分析计算。
同意开题。
指导教师签名：王六玲
2012 年 3月 10日
开题会议纪要
时间 2012 年 3 月 10 日 地点 汇学楼3幢
开题
小组
成员
姓名 职称 姓名 职称 姓名 职称
蔡武德 副教授 蒋少全
王六玲 副教授 副教授
开题小组意见（含开题基本情况及结论）：
该同学所选毕业论文题目符合专业要求，该选题内容难度适中，技术路线及计划合
理，并且该同学前期已开展了大量的文献查阅工作，同意开题。
组长签名：蔡武德
2012 年 3 月 10 日
学院意见：
分管领导签名：
年 月 日
