【正文】 29 結束及致謝 30 參考文獻 1，模擬電子技術基礎 簡明教程 第三版 楊素行，高等教育出版社； 2，高頻電子線路 申功邁 鈕文良； 3，電子設計自動化技術 陳松 金鴻 Multisi m2022 amp。 由仿真結果及觀察波形可知，所設計的高頻功率放大器基本滿足了設計任務要求。仿真調試觀察波形時，用一示波器各探頭逐一接一、二、三級輸出，逐級調試。 54 最后輸出波形 結果分析 由于高頻放大器有甲類，丙類。 27 圖 52 一級后波形 經(jīng)過兩級放大 后電壓增益提高了，峰峰值變?yōu)? ，如圖 53 所示。 仿真波形 輸入信號波形 輸入波形信號如圖 51 所示，由仿真示波器可以看到輸入信號是一個頻率為 ，峰峰值為 的正弦波信號。 Multisim(虛擬電子實驗室 ) 軟件是一個專門用于電子線路仿真與設計的 EDA 工具軟件。計算機仿真在教學中的應用，代替了大包大攬的試驗電路，大大減輕驗證 26 階段的工作量；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)教學創(chuàng)設了良好的平臺，并能保存仿真中產生的各種數(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)。 圖 37兩級甲類放大 24 由上述丙類功放參數(shù)計算結果結合丙類功放的理論知識設計的單元電路如圖 38 所示。選頻回路參數(shù)選擇 一致。通過選定基極偏置電阻值等方面使晶體管 Q1 工作在甲類狀態(tài)，其中 L、 C CR6 構成選頻回路，通過調節(jié)可調電容 C3 使調諧回路選出與輸入信號源相同的頻率，在調諧回路中并聯(lián)一電阻 R，減小回路品質因數(shù)從而加寬通頻帶。 放大器集電極直流電源提供的直流輸入功率為 諧振功放集電極輸出回路輸出功率等于基波分量在諧振電阻 RP 上的功率為 集電極的功耗為 放大器集電極能量裝換效率等于輸出功率與電源供給功率之比 22 甲類狀態(tài)， θ c ＝ 180， η＝ 50％ 乙類狀態(tài)， θ＝ 90， η＝ ％ 丙 類 狀 態(tài) ， θ c ＝ 60 ， η＝ 89％ 由此可見放大器 工作在丙類狀態(tài)時，效率最高 。可以將電流分解為 iC (t ) = I c 0 + I c1mCosωt + I c 2 mCos 2ωt ? ? ? + I mCosnωt + ? ? ? ? ? （ 54） I c 0 I c1m I c 2m I m分別為集電極電流的直流分量、基波分量以及各高次諧波分量的振幅 在對諧振功率放大器進行分析與計算時，關鍵在于直流分量和基波分量等前面幾項利用周期函數(shù)傅立葉級數(shù)的公式，可以求出 下 式 中 直流分量及各次諧波分量 21 下面僅列出前面幾項的表達式 只要知道電流脈沖的最大值和通角即可計算出直流分量、基波分量及各次諧波分量 的 變化趨勢是諧波次數(shù)越高 ，其振幅越小。 由于晶體管工作在丙類狀態(tài)，晶體管集電極電流是一個周期性的余弦脈沖 。 圖 35 功率放大器各分壓與電流的關系 3） 輸入余弦波時，經(jīng)過放大，集電極輸出電壓是余弦脈沖波形。 圖 34 丙類功放 諧振功率放大器的特點： 1） 放大管是高頻大功率晶體管，能承受高電壓和大電流 。丙類諧振功率放大器原理圖 就可以看出。如丙類功放的 θ c 小于 900。根據(jù)放大器電流導通角 θ c 的范圍可分為甲類、乙類、丙類和丁類等功放。寬帶功放不需要調諧回路，可在很寬的頻率范圍內獲得線性放大，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。 三類放大器的分析比較 利用寬帶變壓器作耦合回路的功放稱為寬帶功放。功率放大器集電極的等效電阻為： 集電極基波電流振幅為 : =95mA 集電極電流脈沖的最大振幅為 =95MA/=216MA 集電極電流脈沖的直流分量為 I co =I c max α o (θ c ) =216 =54mA 電源提供的直流功率為 PD = V CC I CO = 12V 54mA = w 集電極的耗散功率為： PC = PD ? Po = ? = 集電極的效率為 =滿足設計要求 已知： Ap = 13dB 即 Ap = 20 Pi = Po / Ap = / 20= 25mV 基極余弦脈沖電流的最大值（設 3DA1 的 β =10） = 極基波電流的振幅為： 基極輸入的電壓 振幅 VBm=2 Pi / I B1m= 2. 基極偏置電路計算 VE= Vbm cos θ c = 700= RE= Ve/ I co = (54 10?3 ) = 20? 取高頻旁路電容 C E 2 = pf L 型匹配網(wǎng)路， R p = 110 ?, RL = 51? R p= (1 + QL 2 ) RL = =(1+ 19 )Ls= = =259Pf 匹配網(wǎng)路的電感 L 為 181。集電極電流余弦脈沖直流 ICO 分解系數(shù) α 0 (700 ) = ， 集電極電流余弦脈沖基波 ICM1分解系數(shù)， α1 (700 ) = 。 18 現(xiàn)設 θ c =700。 圖 33兩級甲類放大 丙類高頻功率放大器 確定功放的工作狀態(tài)丙類高頻功率放大器可工作在欠壓狀態(tài)、過壓狀態(tài)和臨界狀態(tài)。選頻回路參數(shù)選擇一致。 根據(jù)設計要求與參數(shù)計算設計的一級甲類諧振放大器如圖 32 所 示。因有 N1 = p1 ? N 2 而 N 2 = 14 匝 則 N 1 = ? 14 = 匝 ⑷ 帶寬的確定 由于 ⑸ 確定耦合電容與高頻濾波電容： 耦合電容 C C2 的值，可在 1000 pf— 之間選擇 ，一般用瓷片電容。在原線圈骨架上用 漆包線纏繞 10 匝后得到的電感為 2uH。 此時線圈的電感量僅和線圈匝數(shù)的平方成正比， L = KN 2 式中： K系數(shù)，它與線圈的尺寸及磁性材料有關； N線圈的匝數(shù)一般 K 值的大小是由試驗確定的。 因為： VEQ = I EQ Re VEQ= 1K ?= VBQ = + = VCEQ = VCC ? VEQ= 12V ? = Rb 2 = VBQ /(5 ? 10) I BQ 而 I BQ = I CQ / β = / 50 = ： Rb 2 = VBQ / 10 I BQ = / = 取標稱電阻 因為： Rb1 = [(VCC ? VBQ ) / VBQ ]Rb 2 則： Rb1= [(12V ? ) / ] ? = K ? ⑵ 諧振回路參數(shù)計算 C∑ 因為： = C