非線性丙類(lèi)功率放大器試驗(yàn)

1、非線性丙類(lèi)功率放大器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獗?lèi)功率放大器的基本工作原理，掌握丙類(lèi)放大器的調(diào)諧特性以及 負(fù)載改變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。了解高頻功率放大器丙類(lèi)工作的物理過(guò)程以及當(dāng)激勵(lì)信號(hào)變化對(duì)功率放 大器工作狀態(tài)的影響。3,掌握丙類(lèi)放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：.觀察高頻功率放大器丙類(lèi)工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點(diǎn).觀察激勵(lì)信號(hào)變化、負(fù)載變化對(duì)丙類(lèi)功放工作狀態(tài)的影響三、實(shí)驗(yàn)基本原理：放大器按照電流導(dǎo)通角8的范圍可分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)及丁類(lèi)等不同類(lèi)型。 功率放大器電流導(dǎo)通角日越小，放大器的效率“越高。非線性丙類(lèi)功率放大器的電流導(dǎo)通角 e 90,效率可達(dá)到80%,通常作為 發(fā)射機(jī)末級(jí)功放以獲得較大的輸

2、出功率和較高的效率。特點(diǎn)：非線性丙類(lèi)功率放大器通常用來(lái)放大窄帶高頻信號(hào)（信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的1%或更?。鶚O偏置為負(fù)值，電流導(dǎo)通角9 90,為了不失真地放大信號(hào)，它的負(fù)載 必須是LC諧振回路。電路原理圖如圖8-1（見(jiàn)P.46所示，該實(shí)驗(yàn)電路由兩級(jí)功率放大器組成。其 中Q3 （3DG12）、T6組成甲類(lèi)功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)，其中Ra3、R R15組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié) RA3可改變放大器的增益。W1為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié) W1可以改變輸入信號(hào)幅度，Q4（3DG12）、T4組成丙類(lèi)功率放大器。R16為射極 反饋電阻，T4為諧振回路，甲類(lèi)功放的輸出信號(hào)通過(guò) R13送到Q4基極作為丙放

3、 的輸入信號(hào)，此時(shí)只有當(dāng)甲放輸出信號(hào)大于內(nèi)放管Q4基極一射極間的負(fù)偏壓值時(shí)，Q4才導(dǎo)通工作。與撥碼開(kāi)關(guān)相連的電阻為負(fù)載回路外接電阻，改變 &撥碼 開(kāi)關(guān)的位置可改變并聯(lián)電阻值，即改變回路 Q值。下面介紹丙類(lèi)功放的工作原理及基本關(guān)系式。1）基本關(guān)系式圖8 3肉類(lèi)功放的壓極/ 集中.極電流和電壓被形丙類(lèi)功率放大器的基極偏置電壓Vbe是 利用發(fā)射極電流的直流分量Ieo （=Ico）在 射極電阻上產(chǎn)生的壓降來(lái)提供的，故稱(chēng)為自給偏壓電路。當(dāng)放大器的輸入信號(hào)m為正弦波時(shí)，集電極的輸出電流ic為余弦脈沖波。 利用諧振回路LC的選頻作用可輸出基波諧 振電壓vci,電流ici0圖8-3畫(huà)出了丙類(lèi)功率 放大器的基極

4、與集電極間的電流、電壓波形 關(guān)系。分析可得下列基本關(guān)系式：Kim =Ic1mR式中，Vc1m為集電極輸出的諧振電壓及 基波電壓的振幅；Icim為集電極基波電流振 幅；Ro為集電極回路的諧振阻抗。 Pc = - Vcim I cim = - I2imRo =工色m222 RoFD=Vcc 1 CO式中，Pc為集電極輸出功率式中，Pd為電源Vcc供給的直流功率；Ico為集電極電流脈沖ic的直流分量 iV , I ”放大器的效率刈為刈=,，m2 Vcc 1 CO2）負(fù)載特性當(dāng)放大器的電源電壓+ Vcc,基極偏壓Vb,輸入電壓（或稱(chēng)激勵(lì)電壓）vsm確定 后，如果電流導(dǎo)通腳選定，則放大器的工作狀態(tài)只取決

5、于集電極回路的等效負(fù)載 電阻Rqo諧振功率放大器的交流負(fù)載特性如圖8-4所示圖8-4諧振功放的負(fù)載特性由圖可見(jiàn)，當(dāng)交流負(fù)載線正好穿過(guò)靜態(tài)特性轉(zhuǎn)移點(diǎn)A時(shí)，管子的集電極電壓正好等于管子的飽和壓降 VCES,集電極電流脈沖接近最大值Icmo此時(shí)，集電極輸出的功率 Pc和效率”都較高，此時(shí)放大器處于臨界工作狀態(tài)。Rq所對(duì)應(yīng)的值稱(chēng)為最彳負(fù)載電阻，用 R0表示，即(Vcc -VceS )R02P0當(dāng)RqR0時(shí)，放大器處于過(guò)壓狀態(tài)，如B點(diǎn)所示，集電極電壓雖然比較大，但集電極電流波形有凹陷， 因此輸出功率較低，但效率較高。為了兼顧輸出功率和效率的要求，諧振功率放 大器通常選擇在臨界工作狀態(tài)。判斷放大器是否為臨界工作狀態(tài)的條件是:Vcc - Vcm - Vces四.仿真：丙類(lèi)單元功放電路:VCC、2V輸出波形與輸入的比較，A為輸出信號(hào)，B為輸入信號(hào)負(fù)載為500歐姆:由輸出波形圖可見(jiàn)有明顯的放大作用負(fù)載為250歐姆:由輸出波形圖可見(jiàn)放大作用更大負(fù)載為750歐姆:由圖可見(jiàn)放大效果比較小。從上述現(xiàn)象可知道負(fù)載對(duì)放大有影響且負(fù)載越大輸出越小?，F(xiàn)