【文章內(nèi)容簡介】 換成諧振功放所要求的負載電阻R，以保證放大器輸出所需的功率。因此，匹配網(wǎng)絡(luò)也稱濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。對于輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，要求它把放大器的輸入阻抗變換為前級信號源所需的負載阻抗，使電路能從前級信號源獲得盡可能大的激勵功率。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書根據(jù)高頻功率放大器的工作是否進入飽和區(qū)，可將放大器的工作狀態(tài)分為欠壓、過壓和臨界三種。若晶體管在任何時刻都工作在放大狀態(tài)，稱為放大器工作在欠壓狀態(tài)（欠壓區(qū)）；若晶體管工作時有部分時間進入飽和區(qū)，稱放大器工作在過壓狀態(tài)。若剛剛進入飽和區(qū)的邊緣，稱放大器工作在臨界狀態(tài)。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書第二章 電路工作原理及電路選擇 電路工作原理利用寬帶變壓器作耦合回路的功放稱為寬帶功放。常用寬帶變壓器有用高頻磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸線變壓器。寬帶功放不需要調(diào)諧回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線性放大，但效率很低，一般只有20%左右，一般作為發(fā)射機的中間級，以提供較大的激勵功率。能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。在高頻電路中，利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載回路的功放稱為諧振功放。根據(jù)放大器電流導(dǎo)通角θc（0—π）的范圍可分為甲類、乙類、丙類和丁類等功放。電流導(dǎo)通角θc越小放大器的效率越高。如丙類功放的θc小于90176。，丙類功放通常作為發(fā)射機的末級，以獲得較大的輸出功率和較高的功率。 電路的選擇高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出在“低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲類（導(dǎo)通角=360度）、乙類（導(dǎo)通角=180度）、甲乙類（導(dǎo)通角=180度~360度）。甲類放大器電流的流通角為360度，適用于小信號低功率放大。乙類放大器電流的流通角約等于180度；丙類放大器電流的流通角則小于180度。乙類和丙類都適用于大功率工作丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高者。高頻功率放大器大多工作于丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是上述幾種工作狀態(tài)中最高的。高頻功率放大器大多工作于丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而只能用于采用調(diào)諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小?？墒侨魞H僅是用一個功率放大器，不管是甲類或者丙類，都無法做到如此大的功率放大。綜上，確定此高頻電路由兩個模塊組成：第一模塊是兩級甲類放大器；第二模塊是一工作在丙類狀態(tài)的諧振放大器，它作為功放輸出級，最好能工作在臨界狀態(tài)。此時，輸出交流功率達到最大，效率也較高，一般認為此工作狀態(tài)為最佳工作狀態(tài)。a)功率放大器管:選用Philips公司的NPN型高壓晶體管(2N2219)作為放大管。b)直流電源:根據(jù)設(shè)計要求放大器的電源電壓初始值均取+12V。c)甲類功率放大器的調(diào)諧回路由L1和C2組成, 根據(jù)諧振頻率公式: f = 1 /2πLC MHz,取參數(shù)為L1=500nH,C2 =1uF,丙類功率放大器的調(diào)諧回路由LCC7組成,為使甲類功率放大器集電極的輸出信號能在丙類功率放大器產(chǎn)生諧振,兩功率放大器調(diào)諧回路的諧振頻率應(yīng)一致,因此,取L3=500nH,C7=51pF。C6(最大值350pF)用來微調(diào)調(diào)諧回路的諧振頻率,保證丙類功率放大器的輸入信號產(chǎn)生諧振。d)甲類放大器參數(shù)選取甲類功率放大器的靜態(tài)偏置由RRR2和R3 組成。RR2 一般在同一數(shù)量級,取R1=2kΩ, R2最大值為15kΩ,通過調(diào)節(jié)R2改變?nèi)龢O管基極Q點電壓,即改變放大器增益, R2取值越大時Q點電壓越大。取R4=10Ω,通過調(diào)節(jié)R3改變輸出信號增益,R3不宜過大,否則會影響增益。此外,C5為射極旁路電容,有效地控制了由于射極電阻RR4而引起電壓增益下降的問題。在高頻電路中射極旁路電容取值一般較小,這里取C5=470pF。e)丙類功率放大器參數(shù)選取丙類功率放大器三極管Q2的be間負偏壓由LRC4組成的電路產(chǎn)生,L2起到傳送直流、隔離交流的作用,使得R5兩端為直流電壓。取L2=1uH,R5=1k內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書Ω,C4=51pF。Q2射極電阻由RR8組成, 取R7=22kΩ, R7最大值為22kΩ,通過調(diào)節(jié)R7改變丙類功率放大器增益, R7取值不宜過大,否則會降低增益。LCC9組成濾波回路,減小集電極輸出信號的失真。CC10一般取等值,這里取C8=C9=,L4 =1μH。f)外接負載分別取51Ω, 150Ω, 680Ω。3個電阻的取值差異較大是為了后面仿真測試丙類功率放大器的特性做準(zhǔn)備。g)CC2以及CCC11均為隔直電容,其作用是傳送交流,隔離直流。在高頻電路中隔直電容取值一般較小,這里取C1=100nF,C3=1uF,C9=C11=100nF,C10=。綜上所得電路設(shè)計總圖為21所示：圖21 電路設(shè)計總圖內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書第三章 電路仿真隨著計算機技術(shù)飛速發(fā)展，許多電路設(shè)計都可以通過計算機輔助分析和仿真技術(shù)來完成。計算機仿真在教學(xué)中的應(yīng)用，代替了大包大攬的試驗電路，大大減輕了工作量。其強大的實時交互性、信息的集成性和生動直觀性，為電子專業(yè)教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的平臺，并能保存仿真中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，為整機檢測提供參考數(shù)據(jù)，還可保存大量的單元電路、元器件的模型參數(shù)。Multisim軟件是一個專門用于電子線路仿真與設(shè)計的EDA工具軟件。作為Windows下運行的個人桌面電子設(shè)計工具，Multisim是一個完整的集成化設(shè)計環(huán)境。 Multisim的特點（1）直觀的圖形界面：整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似，測量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。（2）豐富的元器件庫：Multisim大大擴充了EWB的元器件庫，包括基本元件、半導(dǎo)體器件、