高频功率放大器实训报告
《高频电子线路》实训报告题目：高频谐振功率放大器的性能研究设计过程：
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20000Hz，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（535－1605kHz的频段范围）的频带宽度为10kHz，如中心频率取为1000kHz，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。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数很大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态；
武汉理工大学《高频电子线路》课程设计说明书
1 1.原理说明
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。它是无线电发射机中的重要组成部件。根据放大器电流导通角θ的范围可以分为甲类、乙类、丙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η最高也只能达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。
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。
1.1高频功放的主要技术指标
1.1.1 功率关系：
功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率OP，使之一部分转变为交流信号功率1P输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率CP。
根据能量守衡定理：1oCPPP
直流功率：
输出交流功率：2211111222ccccLLUPUIIRR
CU -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 LR ----回路的负载阻抗。
1.1.2 放大器的集电极效率
1101122ccoCCcUIPPUI
其中集电极电压利用系数：1ccLCCCCUIRUU 0ocCCPIU武汉理工大学《高频电子线路》课程设计说明书
2 波形系数：1100()()ccII 为通角 的函数； 越小γ越大。
1.1.3 谐振功率放大器临界状态的计算
高频功率放大器的基本原理(一)
高频功率放大器的基本原理
1. 什么是高频功率放大器
高频功率放大器是一种用于增强高频信号幅度的电子设备。它通常用于无线通信、雷达、高频电视和天线系统等领域。高频功率放大器可以将低功率的高频信号放大到足够大的功率，以便传输和处理。
2. 高频功率放大器的工作原理
高频功率放大器的工作原理可以简单分为三个步骤：放大输入信号、增加信号的功率和输出放大后的信号。
2.1 放大输入信号
高频功率放大器的第一个任务是放大输入信号。它通常使用晶体三极管（BJT）或场效应晶体管（FET）作为放大器的关键元件。这些元件根据输入信号的幅度和频率变化进行放大操作。
2.2 增加信号的功率
放大后的信号仍然可能是低功率的，因此高频功率放大器的下一个任务是增加信号的功率。这一步骤通常通过使用功率放大器级联来实现。级联多个放大器可以将信号功率从较低级别逐步增加到所需的功率级别。 2.3 输出信号
在增加信号的功率之后，高频功率放大器将输出放大后的信号。这个信号可以被用于进一步的处理或传输。输出信号的幅度将取决于放大器的设计和配置。
3. 高频功率放大器的关键考虑因素
在设计高频功率放大器时，需要考虑一些关键因素来确保性能和稳定性。
3.1 频率响应
高频功率放大器应该能够在指定的频率范围内提供稳定的放大。对于不同的应用，频率范围和响应要求会有所不同。
3.2 功率输出
高频功率放大器应该能够提供足够的功率输出，以满足特定应用的需求。功率输出的大小通常由设备和系统的要求来确定。
3.3 效率
高频功率放大器的效率是指输入功率与输出功率之间的比率。高效率的放大器能够最大限度地利用输入能量，减少能量浪费。
3.4 线性度
高频功率放大器的线性度是指输出信号与输入信号之间的线性关系。较好的线性度可以保持输入信号的准确度和完整性。 3.5 稳定性
高频功率放大器的稳定性是指在各种工作条件下保持良好的性能。它应该能够在不出现振荡或失真的情况下工作。
实验三 丙类高频功率放大器实验
一． 实验目的
1．通过实验，加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。
2．研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性，观察三种状态的脉冲电流波形。
3．了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。 4．掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。
二。预习要求：
1．复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。
2．熟悉并分析图3所示的实验电路，了解电路特点。
三．电路特点及实验原理简介
在高频范围内为获得足够大的高频输出功率，必须采用高频放大器，高频功率放大
器主要用于发射机的未级和中间级，它将振荡产生的信号加以放大，获得足够高频功率
后，再送到天线上辐射出去。另外，它也用于电子仪器作未级功率放大器。 高频功率放大器要求效率高，输出功率大。丙类放大器它是紧紧围绕如何提高它的
效率而进行的。高频功率放大器的工作频率范围一般为几百kHz—几十MHz。一般都采
用LC谐振网络作负载，且一般都是工作于丙类状态，如果要进一步提高效率，也可工
作于丁类或戊类状态。
1．电路特点 本电路的核心是谐振功率放大器，在此电路基础上，将音频调制信号加入集电极回
路中，利用谐振功率放大电路的集电极调制特性，完成集电极调幅实验。当电路的输出
负载为天线回路时，就可以完成无线电发射的任务。为了使电路稳定，易于调整，本电
路设置了独立的载波振荡源。
2．高频谐振功率放大器的工作原理 参见图1。
谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器，它是在无线电发送中最为重图1 高频功放原理图
特别提示： 1．本电路的核心是谐振功率放大器，因此，实验前必须认真预习有关教材，熟
悉谐振功率放大器的基本特性，实验中所有调整过程，无一不是以理论为基
础的。
图2 ic与ub的关系 bu~ibic
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ωt ωt θ 要、最为难调的单元电路之一。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙
