图3-7高频谐振功率放大器的放大特性
2.实验电路
高频谐振功率放大器实验电路如图3-8。
图3-8 高频谐振功率放大器实验电路
电容C1是输入隔直电容,第一级电路是小信号谐振放大器,对输入信号进行放
大,由于丙类功放属于大信号放大,若输入信号幅度过小,丙类功放不能够导通,因此需要先对输入信号进行前置放大。第二级电路是丙类谐振功率放大器, 电阻R7提供自己偏置,静态时,基极直流电压为0V。当输入信号使晶体管导通后,晶体管的射极有一个直流偏置电压,所以此时的Vbe<0,晶体管工作在丙类状态。集电极调谐回路由固定电容,可变电容和中周组成,调整可变电容值或者中周的铁芯位置可改变谐振回路的谐振频率,调整滑动变阻器RW2可以改变 负载电阻值,从而观察功放的负载调制特性。
集电极供电电源部分由三端可调DC变换器LM317提供,改变滑动变阻器的阻值,可改变集电极的供电电源电压,从而观察功放的集电极调制特性。
四、实验内容
1.丙类谐振功率放大器实验电路的调整。
2.丙类谐振功率放大器的激励调制特性测试---激励电压变化对放大器工作状态的影响测试。
3.谐振功率放大器的负载特性测试---负载变化对放大器工作状态的影响测试。 4.集电极电源电压变化对谐振功率放大器工作状态的影响(集电极调制特性)的测试。
五、实验步骤
1.高频谐振功率放大器实验电路的调整
(1)在实验箱主板上插上高频谐振功率放大器实验电路模块。接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。可以用实验箱上的高频信号源提供10.7MHz的输入信号(来自LC、晶体振荡电路模块,要求电路规定的谐振频率符合输入信号频率)由IN1端接入高频谐振功率放大器实验电路,幅度在1V左右。 也可以通过实验室的高频信号源提供。
(2)调整电位器RW1和微调CV1、CV2、B1、B2, 在OUT端用示波器,观测到放大后的不失真的输入信号。当输出信号幅度最大,失真最小时,认为功放已经调谐了。
2.丙类谐振功率放大器的激励调制特性测试
逐步增加基极输入激励信号的幅度,保持电源电压Ec=12V(测量TP5点),负载RL不变,观察射极电压波形(和集电极电流波形相同),看是否出现凹陷,当出现凹陷时,可以认为进入了过压工作状态。当激励信号的幅度逐渐增加时,观察对集电极输出电压波形、集电极电流波形的影响、测量集电极输出电压Uo、由TP1处测量直流电压Ve,发射极平均电流IC0=Ve/R7,根据前面的关系式,计算电源消耗的总功率,效率,输出功率。
分别在欠压,零界和过压三种状态下,选取一点测量电源消耗的总功率,效率,输出功率,并记录。
3.高频谐振功率放大器的负载特性测试
调整RW4,保持电源电压Ec=12V(测量TP5点),激励电压Ubm一定,改变负载RL,集电极输出电压波形、集电极电流波形的影响、测量集电极输出电压Uo、由TP1处测量直流电压Ve,发射极平均电流IC0=Ve/R7,观察TP1处的直流电压,找到欠压,零界和过压三种工作状态,分别在欠压,零界和过压三种状态下,选取一点测量电源消耗的总功率,效率,输出功率,并记录。
4.集电极电源电压变化对放大器工作状态的影响(集电极调制特性)的测试 保持激励电压Ubm,负载RL不变,调整RW4,改变Ec(测量TP3点),集电极输出电压波形、集电极电流波形的影响、测量输出电压Uo、由TP1处测量直流电压Ve,发射极平均电流IC0=Ve/R7。
观察TP1处的直流电压,找到欠压,零界和过压三种工作状态,分别在欠压,零界和过压三种状态下,选取一点测量电源消耗的总功率,效率,输出功率,并记录。
六、实验报告要求
1.由实验数据分析激励信号幅度Ubm,负载RL、集电极电源电压Ec对高频谐振放大器工作状态的影响。
2. 绘出UCm RL, IC0 Ubm曲线。 3.绘出UCm RL, IC0 RL曲线。 4.绘出UCm Ec, IC0 Ec曲线。 5. 总结由本实验所获得的体会。