点所示,集电极电压虽然比较大,但集电极电流波形有凹陷,因此输出功率较低,但效率较高。为了兼顾输出功率和效率的要求,谐振功率放大器通常选择在临界工作状态。判断放大器是否为临界工作状态的条件是:VCC?Vcm?VCES
四、主要技术指标及测试方法
1. 输出功率
高频功率放大器的输出功率是指放大器的负载RL上得到的最大不失真功率。对于图8-1所示的电路中,由于负载RL与丙类功率放大器的谐振回路之间采用变压器耦合方式,实现了阻抗匹配,则集电极回路的谐振阻抗R0上的功率等于负载RL上的功率,所以将集
121Vc2电极的输出功率视为高频放大器的输出功率,即:P?1VI1m Ic1mR0?Cc1mc1m?222R0测量功率放大器主要技术指标的连接电路如图8-5所示,其中高频信号发生器提供激励信号电压与谐振频率,示波器监测波形失真,直流毫安表mA测量集电极的直流电流,高频电压表V测量负载RL的端电压。只有在集电极回路处于谐振状态时才能进行各项技术指标的测量。可以通过高频毫伏表V及直流毫安表mA的指针来判断集电极回路是否谐振,即电压表V的指示为最大,毫安表mA的指示为最小时集电极回路处于谐振。当然也可以用扫频仪测量回路的幅频特性曲线,使得中心频率处的幅值最大,则集电极回路处于谐振。
放大的输出功率可以由下式计算: P?VL
0RL2式中,VL为高频电压表V的测量值 2. 效率
高频功率放大器的总效率由晶体管集电极的效率和输出网络的传输效率决定。而输出网络的传输效率通常是由电感、电容在高频工作时产生一定损耗而引起的。放大器的能量转换效率主要由集电极的效率所决定。所以通常将集电极的效率视为高频功率放大器的效率,用?表示,即: ??PC
P0?利用图8-5所示电路,可以通过测量来计算功率放大器的效率,集电极回路谐振时,
2PV/RL 式中,V为高频电压表V的测量值 CL的值由下式计算:??L?P0ICOVCC 11
ELCRL功0.01uF示波器检测点RFV率放大+v0-CE高频扼流圈GNDVsIcoRE直流毫安表+VCCGND器mAGND 图8-5 高频功放的测试电路
3. 功率增益
放大器的输出功率P0与输入功率Pi之比称为功率增益,用AP(单位:dB)表示。(A?P0)
PPi五、实验步骤
1. 测试调谐特性
在前置放大电路出入J3处输入频率f=10.7MHz(Vp-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,填入表8-1。
表8-1 fi V0
2. 测试负载特性
在前置放大电路中输入J3处输入频率f=10.7MHz(Vp-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Vc值和Ve波形,描绘相应的ie波形,分析负载对工作状态的影响。
9MHz 10MHz 11MHz 12MHz 13MHz 14MHz 15MHz 12
表8-2 Vb=2V f=10.7MHz VCC=5V
RL(Ω) VcP-P(V) VeP-P(V) ie的波形
3. 观察激励电压变化对工作状态的影响
先调节T4将ie波形调到凹顶波形,然后使输入信号由大到小变化,用示波器观察ie
波形的变化(观测ie波形即观测Ve波形,ie=Ve/R16+R17),Ve波形用示波器在TH4处观察
820 330 100 ∞ 六、实验报告要求
1. 整理实验数据,并填写表8-1、8-2。
2. 对实验参数和波形进行分析,说明输入激励电压、负载电阻对工作状态的影响。 3. 用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
七、实验仪器
1. 高频实验箱 1台 2. 双踪示波器 1台 3. 万用表 1块
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5J8HTV61/fu70E1613831UML284V61/f6576Eu051+V61/7f140uC521E26J5+4J6HT20521R5H1K25T.R15T02012SR86140C154910633R372818100R1Hu32L2744P2HTT1GT4QD6731818R1R15?10C240C134101400CR116PT9140C162T1G3QD351002R11+31C?4K15.R13AK0R12140C13H2T10101400W151R21C3J 14
大放率功类丙性线非 1-8图
TP4TP5 实验三 三点式正弦波振荡器
一、实验目的
1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3. 研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。
二、实验内容
1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2. 进行LC振荡器波段工作研究。
3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4. 测试LC振荡器的频率稳定度。
三、基本原理
如图6-1所示,将开关S2的1拨上2拨下, S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振荡频率。 f0?12?L2(C10?CCI)
振荡器的频率约为4.5MHz (计算振荡频率可调范围) 振荡电路反馈系数: F=
C1356??0.12 C20470振荡器输出通过耦合电容C3(10P)加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3容量很小,再加上射随器的输入阻抗很高,可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号Q1调谐放大,再经变压器耦合从J1输出。
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