南理工高频电子实验-非线性丙类功率放大器实验报告.doc

高频电子实验

非线性丙类功率放大器实验

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非线性丙类功率放大器实验

一、实验目的

（1）了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类功率放大器的调谐特性以及负载变化时的动态特性。

（2）了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。

二、实验原理

晶体管高频功率放大器的原理线路

（1）采用负偏置：减小无用功耗，提高效率；

（2）采用变压器耦合：阻抗匹配，减小负载电阻R对谐振回路的影响；

（3）采用电感部分接入：减小晶体管输出电阻对谐振回路的影响。

在晶体管负偏置，输入信号为大信号的条件下：晶体管在输入信号的正半周的部分时间内导通，在输入信号的其他时间内截止；基级电流和集电极电流为高频脉冲信号；集电极电流流过具有选频作用的并联谐振回路后，产生了与输入信号同频的集电极电压信号。

电流、电压波形

晶体管转移特性的折线近似

晶体管转移特性的折线近似

尖顶余弦脉冲

(流)通角θ：有电流出现时所对应相角的一半。

集电极电流

式中

高频功放的电流、电压波形

输出功率：

直流输入功率:

集电极损耗功率:

集电极效率：

负载特性

欠压

欠压

临界

过压

过压

实验电路图如下图

三、实验仪器

双踪示波器

频率特性测试仪（可选）

万用表

四、实验内容

（1）测试调谐特性

在前置放大电路出入J3处输入频率=10.7MHz(Up-p≈50mV)的高频信号，调节W1和中周T6，使TP6处信号的电压幅值为2V左右，S1全部拨下，改变输入信号频率，从9MHz～15MHz（以1MHz为步进）记录TP6处的输出电压值，填入下表。

fi

9MHz

10MHz

11MHz

12MHz

13MHz

14MHz

15MHz

U0

1.3

2.6

2.55

1.8

0.7

0.42

0.41

（2）测试负载特性

在前置放大电路中输入J3处输入频率＝10.7MHz（Up-p≈50mV）的高频信号，调节W1使TP6处信号约为2V，调节中周使回路调谐（调谐标准：TH4处波形为对称双峰）。

将负载电阻转换开关S1依次从1—4拨动，用示波器观测相应的Uc值和Ue波形，分析负载对工作状态的影响。

Ub＝2Vf＝10.7MHzUCC＝5V

RL(Ω)

100

330

820

∞

UcP-P(V)

2.7

2.7

2.6

2.8

UeP-P(V)

0.7

0.71

0.71

0.72

五、思考题

1）、丙类放大器的特点是什么？为什么要用丙类放大器？

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θ＜90〇，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。

优缺点：它输出功率和效率特高，一种失真非常高的功放，一般用于射频放大，只适合在通讯用途上使用。

2）、影响功率放大器功率和效率的主要电路参数是什么？

效率η=Po/PE功率P=Uo*Io