高频通信技术实验指导书(2)

方法3是：在TTA1处由高频信号源提供中心频率f0的载波（参考高频信号源的使用），幅度大小在Vp-p-=20~100V内的幅度固定信号，分别接电路的信号输入端TTA1及测试端TTA2，调节中心频率f0使示波器波形最大（即调好后，高频信号源的频率微调不论往上或往下旋转，波形幅度都减小）。

4．测量电压增益Av0

在有BT-3频率特性测试仪的情况下用频率特性测试仪测Av0测量方法如下:

在测量前，先要对测试仪的y轴放大器进行校正，即零分贝校正，调节“输出衰减”和“y轴增益”旋钮，使屏幕上显示的方框占有一定的高度，记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N1dB，然后接入被测放大器，在保持y轴增益不变的前提下，改变扫频信号的“输出衰减”旋钮，使谐振曲线清晰可见。记下此时的“输出衰减”的值N2dB，则电压增益为

Av0＝（N7-N1）dB

若用示波器测，则为输出信号的大小比输入信号的大小之比。如果Av01较小，可以通过调静态工作点来解决（即IE增大）。

在无BT-3频率特性测试仪的情况下，可以由示波器直接测量。方法如下：

用示波器测输入信号的峰峰值，记为Ui.测输出信号的峰峰值记为Uo.则小信号放大的电压放大倍数为Uo/Ui

5．测量通频带BW用扫频仪测量BW：

先调节“频率偏移”（扫频宽度）旋钮，使相邻两个频标在横轴上占有适当的格数，然后接入被测放大器，调节“输出衰减”和y轴增益，使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度，测出其曲线下降3dB处两对称点在横轴上占有的宽度，根据内频标就可以近似算出放大器的通频带

BW=B0.7=100KHz(宽度）6．测量放大器的选择性

放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数K表示用5）中同样的方法测出B0.1即可得：

Kr0.1

B0.12 f0.1

B0.72 f0.7

实验注意事项

1．正确调整晶体管的静态工作点，在不加输入信号（即ui＝0），将测试点TTA1接地，用万用表直流电压档（20V档）测量三极管QA1射极的电压值。

2．根据实验条件正确选择调谐方法使调谐放大器的谐振。由于处于高频区，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差，所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试要保证接地良好。由于处于高频区，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差，所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试要保证接地良好。

3．在测量各参数时，注意保持谐振回路处于谐振状态。

实验与思考

1．如何调谐放大器的谐振回路使它谐振？2．引起高频信号谐振放大器不稳定的原因是什么？3．如果实验中出现自激现象，应该怎样消除？

实验二

实验目的

高频谐振功率放大器

1.理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗，观察激励电压和集电极电源电压变化对其工作状态的影响。

2.掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。

实验学时：3学时实验器材

1．高频通信实验箱2．高频信号发生器

一只一台

3．60MHz模拟示波器一台4．万用表

一块

实验原理

利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角θ愈小，放大器的效率 愈高。如甲类功放的θ=180，效率 可达到50%，而丙类功放的θ＜90°效率 可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。

丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。

图2-1高频功率放大器电路

图2-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中Q1组成甲类功率放大器，晶体管Q2组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介绍它们的工作原理及基本关系式。

1．甲类功率放大器1）静态工作点

如图2-1所示，晶体管Q1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。其中RB1、RB2为基极偏置电阻；RE1为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。RF1为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定：

UEQ=IEQ（RF1+RE1）≈ICQRE1

（2-1）

式中,RF1一般为几欧至几十欧.ICQ=IBQ

UBQ=UEQ+0.7VUCEQ=UCC-ICQ(RF1+RE1)2）负载特性

如图2-1所示,甲类功率放大器的输出负载由丙类功放的输入阻抗决定,两级间通过变压器进行耦合,因此甲类功放的交流功放的交流输出功率P0可表示为:

P0=PH’/ B

(2-5)

（2-2）

(2-3)(2-4)

式中,PH’为输出负载上的实际功率,

B

为变压器的传输效率,一般为

B

=0.75~0.85

图2-2为甲类功放的负载特性。为获得最大不失真输出功率，静态工作点Q应选在交流负载线AB的中点，此时集电极的负载电阻RH称为最佳负载电阻。集电极的输出功率PC的表达式为：

11u2cm

pc ucmIcm

222RH

（2-6）

式中，Ucm为集电极输出的交流电压振幅，Icm为交流电流的振幅，它们的表达式分别为Ucm=Ucc-ICQRE1-UCES

（2-7）

式中，UCES称为饱和压降，约1VIcm≈ICQ

（2-8）

如果变压器的初级线圈匝数为N1，次级线圈匝数为N2，则

N1BRH N2R'H

（2-9）

式中，RH’为变压器次级接入的负载电阻,即下级丙类功放的输入阻抗

3）功率增益

与电压放大器不同的是功率放大器应有一定的功率增益,对于图4.31所示电路,甲类功率放大器不仅要为下一级功放提供一定的激励功率,而且还要将前级输入的信号,进行功率放大，功率增益AP的表达式为

AP=P0/Pi

（2-10）

其中，Pi为放大器的输入功率，它与放大器的输入电压uim及输入电阻Ri的关系为

uim 2Ripi

式中，Ri又可以表示为

（2-11）

Ri hie (1 hfe)RF1）

（2-12）

式中，hie为共发接法晶体管的输入电阻，高频工作时，可认为它近似等于晶体管共发基极体电阻rbb。hfe为晶体管共发接法电流放大系数，在高频情况下它是复数，为方便起见可取晶体管直流放

大系数ß。

2．丙类功率放大器1）基本关系式

如图2-1所示，丙类功率放大器的基极偏置电压UBE是利用发射极电流的直流分量IEO（≈ICO）在射极电阻RE2上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号Ui’为正弦波时，则集电极的输出电流ic为余弦脉冲波。利用谐振回路L2C2的选频作用可输出基波谐振电压ucl，电流ic1。图2-3画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式：

Uclm=IclmRO

(2-13)

式中,Uclm为集电极输出的谐振电压即基波电压的振幅;Iclm为集电极基波电流振幅;R0为集电极回路的谐振阻抗。

1121u2c1m

Pc uc1mIc1m Ic1mR0

222R0

2）负载特性

（2-14）

当功率放大器的电源电压+Ucc，基极偏压Ub，输入电压C或称激励电压UCES确定后，如果电流导通角选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻Rq。谐振功率放大器的交流负载特性如图2-4所示，由图可见，当交流负载线正好穿过静态特性曲线的转折点A时，管子 …… 此处隐藏：2600字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……