通信电子电路高频功率放大器的设计仿真由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“高频功率放大器的设计”。
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实验报告
实验课程 实验名称 班 级 姓 名 学 号 指导老师 高频谐振功率放大器的设计仿真预习报告
实验目的1．掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。2．掌握负载变化对放大器工作状态的影响。
3．掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响。4．掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。
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．测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形； 4．观察激励电压、集电极电压变化时余弦电流脉冲的变化过程； 5．观察功放基极调幅波形。
实验报告
1．认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。
2．用实测参数分析丙类功率放大器的特点。3．总结由本实验所获得的体会。一．实验目的1．掌握高频功率放大器的电路组成和工作原理。2．掌握负载变化对放大器工作状态的影响。
3．掌握集电极电源电压对放大器工作状态的影响。4．掌握输入激励电压对放大器工作状态的影响。
二．实验原理（简述）
高频功放的电原理图如图3-1所示（共发射极放大器）
icUbEbCLUcEc
图3-1 由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置，波形如图所示。
icicEb0Uj0UbUbett
图3-2 折线法分析非线性电路电流波形
（1）激励电压幅值Ubm变化对工作状态的影响
ic231icAUbm3Ubm2Ubm1Ubewt0321ECQ0Uce0wtUceUcm2Ucm1Ucm3wt
图3-3 Ubm变化对工作状态的影响
由图可以看出，当Ubm增大时，icmax、Ucm也增大；当Ubm增大到一定程度，放大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷，但此时Ucm还会增大（如Ucm3）。
（2）负载电阻Rc变化对放大器工作状态的影响
当EC、Eb、Ubm保持恒定时，改变集电极等效负载电阻Rc对放大器工作状态的影响，如图3-4所示。
icicA2A30180°UbeUbe maxA123ECQUce0wtRc1wtA'300UceUc1mUc2mUc3mwt
图3-4 不同负载电阻时的动态特性
（3）电源电压EC变化对放大器工作状态的影响
在Eb、Ubm、RC保持恒定时，集电极电源电压EC变化对放大器工作状态的影响如图所示。
icicA22330过压临界欠压wt012EC3Q3EC2Q2EC1Q13UceA11Ube maxEc3
EC改变时对工作状态的影响
三．实验电路或仿真电路图
完整的高频谐振功率放大器电路如图3-6所示。
（1）谐振功放主体电路
选择2N2222作为功放晶体管。L2与C2决定的谐振频率为15MHz；扼流线圈L3组成串联馈电；扼流线圈L1和R1组成基极自偏置电路，如图3-7所示电路。由于该功放晶体管的等效负载电阻小于30欧姆，使得该谐振回路的品质因数Q约为4.8，滤波效果比较差。需要通过匹配网络提高选频特性。
图3-7 由2N2222组成的高频调谐功放主体部分
（2）输出端改进的L型匹配网络
高频功放后面的负载通常是50欧姆的天线，与功放主体部分电路的输出电阻（Rc约30欧姆）不相等，因而需要输出匹配电路。
图3-8 改进的L型匹配网络
（3）输入阻抗匹配网络
仿真输入端电压电流的基波分量值，可以计算出高频调谐功放输入电阻Ri约为70欧姆。一般的高频设备和单元的阻抗都为50欧姆，因而需要进行阻抗匹配。利用π形阻抗匹配网络进行设计，取Q=3，可以得到以下的元件参数。
图3-9 输入端π形阻抗匹配网络
四．实验内容和相关实验参数（1）画出仿真电路图；
（2）调节输入端信号的电压值，观察电路工作状态的变化情况。
保持Ec=12V，改变Ubm=1V，1.5V，2V，2.5V，3V，3.5V，4V 调节Ubm=3V，改变Ec=7.5V，10V，12V，15V（3）观察负载电阻和电源电压对工作状态的影响。
保持EC=12V，Ubm=3V，改变RL=25Ω，50Ω，75Ω
五．实验结果或仿真结果（测量数据和实测波形）
图3-10 当Ec=12V，Ubm=1V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-11 当Ec=12V，Ubm=1.5V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-12 当Ec=12V，Ubm=2V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-13 当Ec=12V，Ubm=2.5V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-14 当Ec=12V，Ubm=3V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-15 当Ec=12V，Ubm=3.5V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-16 当Ec=12V，Ubm=4V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-17 当Ubm=3V，Ec=7.5V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-18 当Ubm=3V，Ec=10V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-19 当Ubm=3V，Ec=12V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-20 当Ubm=3V，Ec=15V时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-21 当Ubm=3V，Ec=12V，RL=25Ω时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-22 当Ubm=3V，Ec=12V，RL=50Ω时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
图3-23 当Ubm=3V，Ec=12V，RL=75Ω时的示波器显示、万用表显示以及瓦特计显示
六．实验数据处理（计算、分析误差，作曲线）
（1）观察保持Ec=12V，调节Ubm显示的数据可得当Ec一定时，随着Ubm的增大，集电极电流逐渐增大，输出功率也随之增大，放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。（2）观察保持Ubm=3V，调节Ec显示的数据可得当Ubm一定时，随着Ec的增大，集电极电流逐渐增大，输出功率也随之增大，放大器的工作状态由过压到临界再到欠压。（3）观察保持Ubm=3V，Ec=12V调节RL显示的数据可得当Ubm一定时，随着Ec的增大，集电极电流逐渐增大，输出功率也随之增大，放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。
七．本实验小结、体会和建议
通过本次实验，我学会了如何绘制高频功率放大器的仿真电路图，以及如何判断放大器的工作状态是在欠压、临界还是过压。在绘制原理图的过程中调试了很多地方，才将电路图的波形完整的显示出来，还需多加改进。
