【正文】
率全部被負(fù)載所吸收,而且信號(hào)的上限頻率將不受漏感、分布電容及高導(dǎo)磁率磁芯的限制,可以達(dá)到很高。以傳輸線變壓器作為負(fù)載的功率放大器,上限頻率可以達(dá)到幾百兆赫乃至上千兆赫,它特別適合要求頻率相對(duì)變化范圍較大和要求迅速更換頻率的發(fā)射機(jī),而且改變工作頻率時(shí)不需要對(duì)功放電路重新調(diào)諧。除了LC諧振回路以外,常用于高頻功放電路負(fù)載還有普通變壓器和傳輸線變壓器兩類。對(duì)于輸入信號(hào)的高頻頻率分量是以傳輸線方式為主進(jìn)行能量傳輸?shù)?;?duì)于輸入信號(hào)的低頻頻率分量是以變壓器方式為主,頻率愈低,變壓器方式愈突出。上面我們對(duì)傳輸線變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理做了分析和討論,下面介紹幾種常用的傳輸線變壓器,按照變壓器的工作方式,傳輸線變壓器常用作極性變換,平衡-不平衡變換和阻抗變換等。圖525(b)為不平衡輸入變換為平衡輸出電路。其中TT2和T3均為4:1阻抗變換傳輸線變壓器,T1和T2串聯(lián)后作為第一級(jí)功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò),總阻抗比為16:1;實(shí)現(xiàn)第一級(jí)功放的高輸出阻抗與第二級(jí)低輸入阻抗之間匹配;第二級(jí)功放輸出與負(fù)載天線(50W)采用4:1阻抗變換傳輸線變壓器,實(shí)現(xiàn)第二級(jí)功放輸出與負(fù)載天線之間的匹配。圖529為功率合成電路基本單元的一種線路,稱為同相合成器。根據(jù)傳輸線變壓器原理,UA39。圖530所示為反向功率合成電路原理圖。高頻功率放大器的工作頻率范圍一般為幾百 kHz — 幾十 MHz。,找出產(chǎn)生誤差的原因,提出減少實(shí)驗(yàn)誤差 的方法。因此一般都工作在丙類狀態(tài)。為了便于計(jì)算脈沖電流 c i , 將晶體管的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線 be c U i用折線 m g 表示。+== = cos 1(θbm m U g(3 由(1(2(3式得出 :θθωcos 1cos cos max? =t i i c c(4 因?yàn)楸惞ぷ鳡顟B(tài)的集電極電流脈沖是尖頂余弦脈沖,是以 ω為角頻率的周期性函數(shù)。θ θθθ θθξηcos sin cos sin 21212 1 0101= =?=c m c c m c I I I I 可以看出減少管耗 c P , 或者提高 ξ和(1θg 都可以提高放大器的效率。θ減 少,意味著減少 c i 與 ce U 均不為零的時(shí)間,這可用甲、乙、丙 3種工作狀態(tài)的集電極電壓、電流波形來(lái)說(shuō)明,如圖 3所示。如果保持 bm U、b E 和 c E 不變,則工作狀態(tài)僅取決于 e R。因?yàn)?e m c m c R I U 11=。在臨界狀態(tài)時(shí), out P 達(dá)到最大值,放大器效率也較高。當(dāng) bm U 增大時(shí), max c I、m c I 1也增大,引起 e m c c ce R I E U 1=的減少。在欠壓區(qū), m c U 1與 bm U 成線性 關(guān)系。當(dāng) b E、bm U 不變時(shí), bm b be U E U +=max 也不變,若 e R 不變, 則 ce c U i坐標(biāo)平面上的 c i 的動(dòng)特性的斜率也不變。, 0c I 隨 e R 的減少而迅速增加,這對(duì)集電極諧振回路的調(diào)諧提供了一個(gè)標(biāo) 準(zhǔn)。本實(shí)驗(yàn)要求在 75Ω負(fù)載電阻上,使信號(hào) b U =,輸出功率最大值。將 c E 由 3V 逐漸增加至 15V, 測(cè)出相應(yīng)的 L V 值。此時(shí) L R 值從小到大,測(cè)出相 應(yīng)的 L V 值 , 填入下表并畫 R LP L 曲線圖。, Ec 逐漸增加, 放大器的工作狀態(tài)將由 狀態(tài)變化。在欠壓狀態(tài) 下, U L 隨 Ubm 的增加而(增加,減小,基本不變。掌握高頻功率放大器選頻回路、濾波器的調(diào)諧,工作狀態(tài)(通角)的調(diào)整,輸入、輸出阻抗匹配調(diào)整,功率、效率、增益及線性動(dòng)態(tài)范圍等主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法和技能。時(shí)效率最高。改變KK6可影響T3與51Ω負(fù)載的匹配狀態(tài)。(3)從輸入輸出信號(hào)幅度求得功放的(轉(zhuǎn)換)功率增益。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理用信號(hào)源及示波器測(cè)功放輸出功率及功率增益(1)適當(dāng)改變信號(hào)幅度(200~300mV左右),使51Ω負(fù)載上得到額定功率200mW。濾波器輸入:信號(hào)峰峰值= 濾波器之后的輸出峰峰值= 插入損耗為:20*lg()=用雙蹤示波器觀察電流電壓波形。=1/3)。按照信號(hào)一周期內(nèi)晶體管的導(dǎo)通情況,即按導(dǎo)通角的大小,功率放大器可分為A、B、C三類。而導(dǎo)通時(shí)間小于一半周期的成為C類放大器,即導(dǎo)通角小于90176。采用數(shù)字切換電源方式的G類功放的功率管功耗很低,帶來(lái)的好處是整機(jī)發(fā)熱大大降低,提高了電路的可靠性,減小了電源的功率和功率管散熱片的大小,而音質(zhì)又與AB 類功放差不多,是很值得推廣的一種音頻功率放大器。這會(huì)使得末級(jí)功放容易被擊穿,并可能在帶外產(chǎn)生嚴(yán)重的雜波輻射,對(duì)其他射頻信號(hào)產(chǎn)生干擾。方法有開路(高阻為近似開路)法,等效 阻抗置換法及電流取樣法等。答:電路的設(shè)計(jì)與本次實(shí)驗(yàn)及其類似,但是幾個(gè)元器件的工作參數(shù)發(fā)生了變換,具體參數(shù)如下: 1)管子:9013(fT 300MHz,PcM 700mW,BVce0實(shí)測(cè) ≥30V)2)工作狀態(tài):甲類 1)管子:3DG130C(fT≥300MHz,IcM≥300mA,PcM≥700mW,BVce0≥30V,實(shí)測(cè)≥30V)2)工作狀態(tài):丙類乙類甲乙類甲類連續(xù)可調(diào)。它的主要功能是從接收的眾多電信號(hào)中,選出有用信號(hào)并加以放大,同時(shí)對(duì)無(wú)用信號(hào)、干擾信號(hào)、噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制,以提高接收信號(hào)的質(zhì)量和抗干擾能力。小信號(hào):所用的非線性放大元件(如晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管)可近似看成線性元件,工作在線性范圍,可等效成四端網(wǎng)絡(luò)。(3)選擇性選擇性表示放大器對(duì)通頻帶以外的各種干擾信號(hào)及其噪聲的濾除能力,或者說(shuō),從各種干擾中選出有用信號(hào)的能力。噪聲系數(shù)越接近于1,說(shuō)明放大器的抗噪能力越強(qiáng),輸出信號(hào)的質(zhì)量越好。通常,多采用部分接入方式,以完成阻抗變換的要求。桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙第 7 頁(yè)共 19 頁(yè) 電路的制作 電路原理圖及說(shuō)明:高頻小信號(hào)諧振放大器是由放大電路(由晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管或集成電路組成)與選頻電路(主要是LC諧振回路)組成,作用是將微小的高頻信號(hào)進(jìn)行線性放大,選出中心頻率(輸入信號(hào)對(duì)應(yīng))的信號(hào),并濾除不需要的干擾頻率信號(hào)。代入上式得(230)取模得(231)下圖是諧振特性的兩中表示形式 :圖211放大器的諧振特性(3)放大器的通頻帶 通頻帶的定義是時(shí)所對(duì)應(yīng)的為放大器的通頻帶。(2)放大器的穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定增益①放大器的穩(wěn)定系數(shù)下圖是調(diào)諧放大器的等效電路。(一)中和法所謂中和,是在晶體管放大器的輸出與輸入之間引入一個(gè)附加的外部反饋電路,以抵消晶體管內(nèi)部yre的反饋?zhàn)饔?。?傳輸線制作精度要求 高頻信號(hào)的傳輸,對(duì)于印制導(dǎo)線的特性阻抗要求十分嚴(yán)格,即對(duì)傳輸線的制作精度要求一般為177。⑤ 特性阻抗的要求 前面已經(jīng)談到了有關(guān)特性阻抗的內(nèi)容,它是高頻微波板最基本的要求,不能滿足特性阻抗的要求,一切都是徒勞的。確保導(dǎo)線邊緣整齊,無(wú)毛刺、缺口,導(dǎo)線精度在公差要求的范圍內(nèi)。只有認(rèn)真仔細(xì)地注意每一個(gè)環(huán)節(jié),才能真正做出合格的產(chǎn)品來(lái)。再次掌握高頻小信號(hào)放大器阻抗匹配、接入系數(shù)的概念與基本計(jì)算方法。焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),否則容易燙壞元件,必要時(shí)可用鑷子夾住管腳幫助散熱。諧振功率放大器,若要求效率高,應(yīng)工作在什么狀態(tài)。[Pc=1W、Rc=、ηc=﹪、Ic1=] 某諧振功率放大器,已知Ec=24V,P1=5W,問(wèn):⑴當(dāng)ηc=60﹪時(shí),Pc及Ic0值是多少?⑵若P1保持不變,將ηc值提高到80﹪,則Pc減少多少?[⑴Pc= W、Ic0=347mA;⑵]2諧振功率放大器,已知Ec=24V,P0=5W,問(wèn):⑴當(dāng)ηc=60﹪時(shí),Pc及Ic0值是多少?⑵若P0保持不變,將ηc值提高到80﹪,則Pc減少多少?[⑴Pc=2 W、Ic0=208mA;⑵Pc減少1W]2諧振功放輸出功率位5W,效率為55﹪時(shí),問(wèn)晶體管的集電極損耗位多少?若用24V的直流電源供電,它輸出多大的直流電流?[Pc=,Ic0=]2某一諧振功率放大器,原來(lái)工作在臨界狀態(tài),后來(lái)發(fā)現(xiàn)功放的輸出功率下降,效率反而提高,但電源電壓Ec、輸出電壓Uf及Ubemax不變。]1某一晶體管諧振功率放大器。第五篇:諧振功率放大器復(fù)習(xí)題諧振功率放大器 復(fù)習(xí)題何謂諧振功放,屬于何種放大器?甲類、乙類和丙類功率放大器的導(dǎo)通角分別是多少,他們的效率大小順序如何排列?為什么丙類功率放大器的效率較高?對(duì)功率放大器有哪些性能要求?高頻功率放大器中諧振電路的作用有哪些?諧振功率放大器有哪幾種工作狀態(tài)?諧振功放的輸出電壓uf與集電極電壓uce的相位有何關(guān)系,而與輸入信號(hào)電壓ube的相位又有什么關(guān)系?諧振功放過(guò)壓狀態(tài)最明顯的特征是什么,過(guò)壓狀態(tài)、欠壓狀態(tài)和臨界狀態(tài)分別是指一種什么樣的狀態(tài),當(dāng)諧振功放的集電極電流脈沖出現(xiàn)尖頂時(shí),是否能肯定此時(shí)的諧振功放的工作狀態(tài)?諧振功放原工作在臨界狀態(tài),若等效負(fù)載電阻Rc因某種原因增大或減小時(shí),則輸出功率P集電極耗散功率Pc和效率ηc將如何變化?諧振功率放大器的直流饋電線路包括哪幾種饋電電路,電路中各部分有何關(guān)系?饋電線路的確定應(yīng)遵循何種原則?諧振功放的外部特性主要包括哪些特性特性?諧振功率放大器的集電極輸出電流為什么波形,而經(jīng)過(guò)負(fù)載回路選頻后輸出為什么波形。焊接方法,把焊盤和元件的引腳用細(xì)砂紙打磨干凈,涂上助焊劑。首先掌握高頻小信號(hào)放大器的電路組成、晶體管工作的內(nèi)部物理機(jī)制、高頻參數(shù)、高頻等效電路、參數(shù)等效電路。金屬基微波板的銑削需要使用中性冷卻液進(jìn)行冷卻,而且銑削的參數(shù)也有相當(dāng)大的差異。在選擇光刻膠、濕膜、干膜等感光材料時(shí),必須滿足圖形精度的要求;同時(shí)光刻機(jī)或曝光機(jī)的光源也必須滿足制程的需要。(精度高的一般為177。在實(shí)際運(yùn)用中,較多的是采用共射共基級(jí)聯(lián)放大器,其等效電路如下:圖215共射共基級(jí)聯(lián)放大器從圖中可以看出,輸入回路與晶體管采用部分接入,而輸出回路與晶體管直接接入,這是由于共基晶體管輸出電阻很大,不用部分接入。使晶體管的反饋?zhàn)饔孟倪^(guò)程稱為單向化,其目的是提高放大器的穩(wěn)定性。負(fù)載導(dǎo)納影響輸入導(dǎo)納,輸入導(dǎo)納影響負(fù)載導(dǎo)納。(228)由式(228)可得桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙第 9 頁(yè)共 19 頁(yè)對(duì)諧振放大器來(lái)講,通常討論的 f 與 f 0 相差不大,可認(rèn)為 f 在 f 0 附近變化,則(229)式中,令,稱為一般失諧??梢缘玫诫娮柁D(zhuǎn)換通式為(210)為了以后分析電路時(shí)運(yùn)用方便,可將上述變化關(guān)系推廣到電導(dǎo)、電抗、電流和電壓源的等效變比關(guān)系上去,可得(211)利用上式可以很方便地進(jìn)行各種變換,這對(duì)我們以后分析電路是非常有用的。當(dāng)并連諧振回路作為放大器的負(fù)載時(shí),其連接的方式將直接影響放大器的性能。噪聲系數(shù)是用來(lái)反映電路本身噪聲大小的技術(shù)指標(biāo)。圖31(b)為一典型增益的幅頻特性曲線。桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙第 2 頁(yè)共 19 頁(yè) 理論知識(shí) 高頻小信號(hào)功率放大器概述高頻小信號(hào)放大器的功用就是放大各種無(wú)線電設(shè)備中的高頻小信號(hào),如常見的無(wú)線電接收機(jī)中高頻和中頻放大器。高頻小信號(hào)放大器的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱的高頻信號(hào)進(jìn)行不失真的放大,從信號(hào)所含頻譜來(lái)看,輸入信號(hào)頻譜與放大后輸出信號(hào)的頻譜是相同的。)); 3)正確選擇電路形式;4)正確設(shè)計(jì)電路參數(shù),特別是回路阻抗、帶寬及扼流圈電感量等,并根據(jù)絕對(duì)穩(wěn)定條件,充分留有穩(wěn)定性余量;5)準(zhǔn)確測(cè)出管子S參數(shù),并適當(dāng)修正設(shè)計(jì)參數(shù);6)正確設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布局,充分縮短電路走線和元件引線(特別是管子發(fā)射極引線)長(zhǎng)度,減少元件之間的分布電容,級(jí)間雙電容寬帶去耦、級(jí)間及總體屏蔽,采用大面積地線及就近接地;7)準(zhǔn)確調(diào)諧頻率和調(diào)整信號(hào)激勵(lì)幅度;8)微帶功放要采用較薄、高 εr的氧化鈹陶瓷基板,采用加散熱器、風(fēng)冷等穩(wěn)定措施,進(jìn)行低頻濾波,采用低頻短路負(fù)載等。如何提高高頻功放的穩(wěn)定功率增益?答:根據(jù)公式功放管穩(wěn)定功率增益與管子的工作點(diǎn)及穩(wěn)定系數(shù)大小有關(guān),當(dāng)滿足絕對(duì)穩(wěn)定條件: |K||S11||S22|式子中Vsat為管子高頻飽和壓降(比直流飽和壓降大很多,測(cè)試方法為:輸入額定功率,監(jiān)視輸出電壓或功率,逐漸降低VCC至電壓或功率開始下跌時(shí),記下VCC值,并測(cè)出輸出電壓幅值Vom,則Vsat=、VCCVom。調(diào)節(jié)RW1減小功放第二級(jí)導(dǎo)通角時(shí),功放總幅頻特性會(huì)發(fā)生什么變化,為什么?導(dǎo)通角改變對(duì)功放管安全性有什么影響?答:當(dāng)調(diào)節(jié)RW1減小功放第二級(jí)導(dǎo)通角時(shí),可能使功放總特性輸出幅度升高,而帶寬變窄,并在中心頻率的1/1/1/4……處產(chǎn)生增益。因此許多電子工作者設(shè)計(jì)了其他種類的音頻功率放大器,如G類功放。~180176。對(duì)于普通調(diào)幅波信號(hào),C類放大器對(duì)幅度不同的輸入信號(hào)的導(dǎo)通角不同,輸出電流基波分量的幅度與導(dǎo)通角成非線性關(guān)系,使得輸出電壓幅度的包絡(luò)與輸入電壓包絡(luò)不成正比,從而產(chǎn)生較大失真,而調(diào)頻信號(hào)適合使用C類高頻功放,因此輸入輸出波形沒(méi)有太大差別。由于實(shí)驗(yàn)中T2管子工作狀態(tài)為丙類,即為C類高頻功放,導(dǎo)通角約為60度,因此在發(fā)射極P2測(cè)試點(diǎn)測(cè)得的電流脈沖為周期T的1/3左右(60176。lg=上述結(jié)果滿足實(shí)驗(yàn)原理中三級(jí)總增益不小于20dB的結(jié)論。8)功放線性觀察(1)調(diào)幅波通過(guò)功率放大器將中心頻率為10MHz、調(diào)制度為60%的調(diào)幅信號(hào)電壓加到功放輸入端,適當(dāng)調(diào)整輸入信號(hào)幅度(200mV),使51Ω負(fù)載上輸出調(diào)幅波峰值功率不超過(guò)功放額定功率200mW,用雙蹤示波器比較輸入、輸出調(diào)幅波的波形并加以說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟4)用信號(hào)源及示波器測(cè)功放輸出功率及功率增益(1)適當(dāng)改變信號(hào)幅度(200~300mV左右),使51Ω負(fù)載上得到額定功率200mW。輸出端接有T形帶通濾波器和π型阻抗變換器,具有較好的基波選擇性、高次諧波抑制和阻抗匹配性能。通角在45176。,總結(jié)。在過(guò)壓狀態(tài)時(shí),負(fù)載兩端的電壓 U L 隨 Ubm 的增加而(增加,減 小,基本不變。 R L 變化,其它條件不變時(shí),三極管管耗在(欠、過(guò)壓狀態(tài)下較大,為保 護(hù)三極管的安全工作,一般采用(減小,增加 Ec 的方法使放大器工作