第一篇：高頻功率放大器實驗

實驗報告

課程名稱：

高頻電子線路實驗

指導老師：

韓杰、龔淑君

成績：__________________ 實驗名稱：

高頻功率放大器

實驗類型：

驗證型實驗

同組學生姓名：

_

一、實驗目的和要求（必填）

二、實驗內容和原理（必填）

三、主要儀器設備（必填）

四、操作方法和實驗步驟

五、實驗數據記錄和處理

六、實驗結果與分析（必填）

七、討論、心得

一、實驗目的

1、了解高頻功率放大器的主要技術指標——輸出功率、中心頻率、末級集電極效率、穩定增益或輸入功率、線性動態范圍等基本概念，掌握實現這些指標的功率放大器基本設計方法，包括輸入、輸出阻抗匹配電路設計，回路及濾波器參數設計，功率管的安全保護，偏置方式及放大器防自激考慮等。

2、掌握高頻功率放大器選頻回路、濾波器的調諧，工作狀態（通角）的調整，輸入、輸出阻抗匹配調整，功率、效率、增益及線性動態范圍等主要技術指標的測試方法和技能。

二、實驗原理

高頻功率放大器實驗電路原理圖如下圖圖1所示。電路中電阻、電容元件基本上都采用貼片封裝形式。放大電路分為三級，均為共射工作，中心頻率約為10MHz。

圖1 高頻功率放大器

第一極（前置級）管子T1采用9018或9013，工作于甲類，集電極回路調諧于中心頻率。第二級（驅動級）管子T2采用3DG130C，其工作狀態為丙類工作，通角可調。通角在45°~60°時效率最高。調整RW1時，用示波器在測試點P2可看到集電極電流脈沖波形寬度的變化，并可估測通角的大小。第二級集電極回路也調諧于中心頻率。第三級（輸出級）管子T3也采用3DG130C，工作于丙類，通角調在60°~70°左右。輸出端接有T形帶通濾波器和π型阻抗變換器，具有較好的基波選擇性、高次諧波抑制和阻抗匹配性能。改變短路器開關K1~K4可觀看濾波器的失諧狀態，為保證T3管子安全，調整時應適當降低電源電壓或減小激勵幅度。改變K5、K6可影響T3與51Ω負載的匹配狀態。匹配時，51Ω負載上得到最大不失真功率為200mW左右，二次諧波抑制優于20dB，三級總增益不小于20dB，末級集電極到負載上的凈效率可達30%左右，考慮濾波匹配網絡的插入損耗，集電極效率可達40%以上。開關K8只有在接通后才能使功放達到預定效率，但實驗時，為了使R16對末級管子T3起到限流保護作用，K8不要接通，而R16上的電壓降也不必扣除，這只使功放總效率略有降低。電源開關K7用于防止穩壓電源開機或關機時電壓上沖導致末級功放管損壞。

三、主要儀器設備

10MHz高頻功率放大器實驗板、BT3C（或NW1252）掃頻儀、高頻信號發生器（QF1056B或EE1461）、示波器、超高頻毫伏表（DA22）、直流穩壓電源（電壓5~15V連續可調，電流1A）、500型萬用表（或數字萬用表

四、實驗內容和步驟

主要測試指標：功率、效率、線性動態范圍 實驗準備與儀器設置

1、實驗板：

? 開關K7用于防止穩壓電源開機或關機時電壓上沖導致末級功放管損壞，所以穩壓電源開機或關機前，開關K7必須置于關閉（向下）；

? 短路開關置于K1、K3、K6、K9、K10，否則濾波器失諧，影響T3與51Ω負載的匹配狀態，從而影響實驗結果。

2、電源：

? 為保證T3管子安全，電源電壓最高不超過+15V，實驗時設置為+14.5V~+15V。

實驗內容與步驟

4）用信號源及示波器測功放輸出功率及功率增益

（1）適當改變信號幅度（200~300mV左右），使51Ω負載上得到額定功率200mW。

（2）在測試點P2觀察電流脈沖，寬度應為周期的1/3左右。

（3）從輸入輸出信號幅度求得功放的（轉換）功率增益。

（4）比較濾波器輸入輸出幅度，估計濾波器插入衰減。

5）用雙蹤示波器觀察電流電壓波形

（1）比較功放末級發射極電流脈沖波形和負載上基波電壓波形的相位。（2）比較功放第二級發射極電流脈沖波形與集電極電壓基波波形的相位，并分別畫出波形。

6）高頻功放效率（主要是末級）的調試與測量

（1）用示波器觀看第二級發射極電阻電流脈沖寬度。

（2）用示波器在第三級功放發射極電阻上觀看其電流脈沖波形。

8）功放線性觀察

(1)調幅波通過功率放大器

將中心頻率為10MHz、調制度為60%的調幅信號電壓加到功放輸入端，適當調整輸入信號幅度（200mV），使51Ω負載上輸出調幅波峰值功率不超過功放額定功率200mW，用雙蹤

示波器比較輸入、輸出調幅波的波形并加以說明。

(2)調頻波通過功率放大器

將中心頻率為10MHz的調頻波（頻偏60KHz）輸入功放，調節信號幅度使負載上調頻信號功率不超過功放額定功率，比較輸入、輸出調頻波的波形并加以說明。

五、實驗數據記錄和處理

1、用信號源及示波器測功放輸出功率及功率增益

（1）適當改變信號幅度（200~300mV左右），使51Ω負載上得到額定功率200mW。

本次實驗采用的電路板，當輸入信號幅度為350mv時，51Ω負載上可以達到200mW的額定功率，此時負載兩端輸出電壓峰峰值為9.02V。

當輸入信號幅度為350mW時，負載兩端波形如下所示：

由圖可知此時波形峰峰值為9.02V，與理論計算的9.03V十分接近，所以實驗數據可靠。

（2）測試點P2的電流脈沖： 已測：頻率為10MHz，周期為T=100ns，電流脈沖寬度為43ns，約為周期的1/3。

（3）功放的（轉換）功率增益：

∵VPP-in=300mV*2=0.6V

Vpp-out=9.03V

又輸入輸出阻抗匹配

2Vpp9.032?out∴功率增益：A?10?lg2?10?lg?23.55dB2Vpp?in0.6

上述結果滿足實驗原理中三級總增益不小于20dB的結論。

（4）比較濾波器輸入輸出幅度，估計濾波器插入衰減。

濾波器輸入：信號峰峰值= 2.01V

濾波器之后的輸出峰峰值=1.27V 插入損耗為：20*lg（1.27/2.01）=-3.99db

2、用雙蹤示波器觀察電流電壓波形。

（1）功放末級發射極電流脈沖波形的相位與負載上基波電壓波形的相位比較：

由上圖可知，兩者之間的相位差約為180度。

（2）功放第二級發射極電流脈沖波形與集電極電壓基波波形的相位比較：

根據波形比較可知，兩者之間的波形相位相差180度。

3、高頻功放頻率（主要是末級）的調試與測量

（1）第二級發射極電阻電流脈沖寬度：

第二級發射極電流脈沖寬度約為42ns

（2）第三級功放發射極電阻上觀察電流脈沖波形：

4、功放線性觀察：

（1）輸入、輸出調幅波的波形：

如圖可以看出，輸出調幅波與輸入調幅波相比較，可知輸入調幅波通過高頻功放之后波形產生了很大的失真。

（2）輸入、輸出調頻波的波形：

如圖所示，通過高頻功率放大器之后調頻波的輸入輸出波形并沒有太大的差別（均為正弦波），只是輸出波形稍微有些失真，但是并不明顯。

六、實驗結果與分析

1、用信號源及示波器測功放輸出功率及功率增益

實驗中，通過調節變阻器的值調節電路，最終當輸入信號幅度取到300mV時，51Ω負載上得到的功率為200mW。由于實驗中T2管子工作狀態為丙類，即為C類高頻功放，導通角約為60度，因此在發射極P2測試點測得的電流脈沖為周期T的1/3左右（60°/180°=1/3）。比較濾波器的輸入輸出波形可以看出，功率增益為23.55dB，滿足三級功放的功率增益不小于20dB，插入的濾波器可以將C類放大器引起的非線性失真補償，這是因為T形帶通濾波器和π型阻抗變換器具有較好的基波選擇性、高次諧波抑制和阻抗匹配性能，但同時付出了增加插入損耗的代價。實驗中測得濾波器的插入損耗為

dB。

2、用雙蹤示波器觀察電流電壓波形

比較功放第2級發射極P2電流脈沖波形與集電極P3電壓基波波形的相位，發現相位差約為180度，這與三極管的反相特性吻合；當比較功放末級發射極P4電流脈沖波形與負載上基波電壓波形的相位，發現相差也為180度。

3、高頻功放頻率的調試與測量

通過觀察高頻功放末級發射極上電流脈沖波形，發現仍然存在失真，脈沖寬度約為一周期的0.4，但是信號的幅度與第二級發射極電流脈沖來講已經被放大了。

4、功放線性觀察

試驗中分別觀察了調幅波通過高頻功放與調頻波通過高頻功放之后的失真，發現調幅失真度比調頻的失真度要大很多，這是因為實驗中T2T3均為C類放大器，是屬于非線性放大器，不適合放大為非恒定包絡的已調信號。對于普通調幅波信號，C類放大器對幅度不同的輸入信號的導通角不同，輸出電流基波分量的幅度與導通角成非線性關系，使得輸出電壓幅度的包絡與輸入電壓包絡不成正比，從而產生較大失真，而調頻信號適合使用C類高頻功放，因此輸入輸出波形沒有太大差別。

八、思考題

1、簡述放大器分類以及各類放大器的區別與應用？

答：功率放大器根據輸出功率與效率不同，分為A、B、C、D、E等幾類。

按照信號一周期內晶體管的導通情況，即按導通角的大小，功率放大器可分為A、B、C三類。在信號一周期內管子均導通，導通角為180°，稱為A類放大器，理想效率為50%，負載為電阻。一周期內只有一半導通的稱為B類放大器，導通角為90°，理想效率為78.5%，電路一般采用兩個管子輪流導通的推挽形式。AB類放大器介于A、B類兩者之間，導通角為90°~180°，理想效率為50%~78.5%，電路同樣采用推挽形式。而導通時間小于一半周期的成為C類放大器，即導通角小于90°，理想效率大于78.5%。

如果按照晶體管的等效電路分，則A、B、C屬于一大類，它們的晶體管都等效為一個受控電流源。而D、E屬于另一類功放，它們的晶體管被等效為受輸入信號控制的開關，導通角都近似為90°，都屬于高效率的非線性功率放大器。

對于音頻功率放大器，目前使用最多的是AB 類功放，這類功放優點是音質較好，缺點是它的平均效率不高，大約40%左右，在大音量時整機溫升較高。因此許多電子工作者設計了其他種類的音頻功率放大器，如G類功放。G類功率放大器設計基本思想是，當功放輸出幅度較小時功放末級供電采用低電壓，當輸出幅度升高時功放末級供電采用較高一些電壓，如輸出幅度繼續升高時，功放末級供電再用更高一些電壓，這樣就減小了信號小幅度下的管耗，大大提高了整機效率。采用數字切換電源方式的G類功放的功率管功耗很低，帶來的好處是整機發熱大大降低，提高了電路的可靠性，減小了電源的功率和功率管散熱片的大小，而音質又與AB 類功放差不多，是很值得推廣的一種音頻功率放大器。

2、當高頻功放負載電阻發生短路或開路時，功放管會發生什么危險？

答：當負載短路時會使功放管燒毀，當負載開路時會使功放管擊穿。

3、當高頻功放集電極回路或濾波器電路嚴重失諧時，功放管可能出現什么危險，為什么？

答：功放管可能因集電極電流過大而燒毀，也可能因集電極脈沖電壓過大而擊穿。具體情況與激勵幅度、信號頻率、回路或濾波器阻抗、Q值、失諧量、阻抗變換比、電源電壓等因素有關。

4、當高頻功放激勵幅度過大或過小時，會產生什么不良后果？

答：若高頻功放管激勵幅度過小時，則輸出功率太小，觀察不明顯，容易與噪聲混淆。若輸入信號激勵過大時則可能會產生波形的失真、模糊等現象，即出現寄生調制，間歇振蕩或高頻自激等，從而可能使得功放管燒毀或擊穿。

5、調節RW1減小功放第二級導通角時，功放總幅頻特性會發生什么變化，為什么？導通角改變對功放管安全性有什么影響？

答：當調節RW1減小功放第二級導通角時，可能使功放總特性輸出幅度升高，而帶寬變窄，并在中心頻率的1/

2、1/

3、1/4……處產生增益。因為導通角減小時，管子阻抗升高，從而使得賄賂的損耗減小，Q值升高，進而使得功放級等效阻抗升高，電壓增益升高，線性動態范圍減小，因而出現嚴重非線性失真，即在中心頻率1/

2、1/3……處出現明顯的高次諧波輸出。這會使得末級功放容易被擊穿，并可能在帶外產生嚴重的雜波輻射，對其他射頻信號產生干擾。

6、高頻功放電源電壓應如何選定？若外接負載固定為50Ω，為得到最大輸出功率，甲類、乙類高頻功放的輸出阻抗匹配應如何考慮？

答：高頻功放電源電壓一般小于BVCEO/2（30/2V=15V），并盡可能采用通用標準直流電壓，即功放調諧后，電源電壓最高不超過15V。為了提高功率，功放末級管子T3采用3DG130C，工作于丙類，通角在60°~70°左右，此時集電極匹配負載阻抗約為（2.5~3）BVCEO/ICM，再將50Ω負載阻抗轉換成這個值即可。末級功放甲類、乙類工作時，上述阻抗括號內數字為1和2。

8、如何提高高頻功放的穩定功率增益？

答：根據公式

功放管穩定功率增益與管子的工作點及穩定系數大小有關，當滿足絕對穩定條件： |K|>

1、|S11|<

1、|S22|<1時，只要輸入輸出端滿足阻抗共軛匹配，即可達到最大穩定功率增益。然而大多數管子不滿足絕對穩定條件，因而通常只在輸入端實行共軛匹配，而輸出端失配，失配負載阻抗可能有兩個值，也可能有一個值或者沒有值。如有兩個值，則可根據其他指標作出選擇；如只有一個值，則沒有選擇余地；如沒有穩定失配阻抗值，則應改變工作點，電源電壓或跟換管子。穩定失配負載電阻為：

式子中Vsat為管子高頻飽和壓降（比直流飽和壓降大很多，測試方法為：輸入額定功率，監視輸出電壓或功率，逐漸降低VCC至電壓或功率開始下跌時，記下VCC值，并測出輸出電壓幅值Vom，則Vsat=、VCC-Vom。

9、高頻功放的實際功率增益如何測量？

答：高頻功放的實際功率增益測量,主要是不匹配輸入阻抗實部Rin的測量。方法有開路(高阻為近似開路)法,等效 阻抗置換法及電流取樣法等。

1）開路法最簡單信號源內阻Rs通常為50Ω已知，加上額定激勵幅度Uin（注意輸入回路調諧），再斷開后測信號源開路電勢E，則Rin=UinRs/（E-Uin），Pin=Uin/Rin，實際功率增益Kp=Pout/Pin。

2）等效阻抗置換法稍麻煩，既要保證管子輸入端回路

調諧，又要調整等效電阻大小，使電阻上電壓與管子額定輸入電壓幅度相等。

3）電流取樣法需要在輸入端調諧后串接一個小電阻R，測出電阻兩端電壓差Vin-Vin，求出電流Iin=（Vin-Vin）/R，則Pin=VinIin，實際功率增益Kp=Pout/Pin=PoutR/Uin（Vin-Vin）。

10、怎樣防止高頻功放自激？

答：預防功放自激措施如下所示。

1）選擇合適的管子參數（功率PcM、電流IcM、頻率fT、耐壓BVce0等； 2）選擇合適的工作狀態（電源電壓、導通角（60~70o））； 3）正確選擇電路形式；

4）正確設計電路參數，特別是回路阻抗、帶寬及扼流圈電感量等，并根據絕對穩定條件，充分留有穩定性余量；

5）準確測出管子S參數，并適當修正設計參數；

6）正確設計結構布局，充分縮短電路走線和元件引線（特別是管子發射極引線）長度，減少元件之間的分布電容，級間雙電容寬帶去耦、級間及總體屏蔽，采用大面積地線及就近接地；

7）準確調諧頻率和調整信號激勵幅度；

8）微帶功放要采用較薄、高 εr的氧化鈹陶瓷基板，采用加散熱器、風冷等穩定措施，進行低頻濾波，采用低頻短路負載等。

11、用3DG130C管設計一個5MHz高頻功放，負載為50Ω，輸出功率200mW，功率增益大于20dB，二次諧波抑制優于20dB，末級放大器到負載凈效率大于35%，電源電壓為12~15V。

答：電路的設計與本次實驗及其類似，但是幾個元器件的工作參數發生了變換，具體參數如下： 1.第一級

1）管子：9013（fT 300MHz，PcM 700mW，BVce0實測 ≥30V）2）工作狀態：甲類 2.第二級

1）管子：3DG130C（fT≥300MHz，IcM≥300mA，PcM≥700mW，BVce0≥30V，實測≥30V）

2）工作狀態：丙類-乙類-甲乙類-甲類連續可調。3.第三級

1）管子： 3DG130C（參數同第二級）2）工作狀態：

丙類通角：60~70°

集電極負載：300Ω

最大輸出功率：約300mW

集電極效率：約35% 3）濾波器 ：

最平型帶通T型3級（視諧波抑制指標而定）

中心頻率：

5MHz

相對帶寬（2Δf/f。）：約0.05~0.1

終端阻抗:

200~300Ω

插入損耗:

約3~5dB 4)π型導納變換器:

特征阻抗:

約50Ω

第二篇：《高頻實驗》實驗二 高頻功率放大器

實驗二 高頻功率放大器

一、實驗目的：

l．了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的調諧特性以及負 載變時的動態特性。

2．了解高頻功率放大器丙類工作的物理過程以及當激勵信號變化和電源電壓 Vcc變化時對功率放大器工作狀態的影響。

3．比較甲類功率放大器與丙類功率放大器的特點、功率、效率。

二、實驗內容：

1．觀察高頻功率放大器丙類工作狀態的現象，并分析其特點

2．測試丙類功放的調諧特性

3．測試丙類功放的負載特性

4．觀察電源電壓變化對丙放工作狀態的影響及激勵信號變化、負載變化對工作狀態的影響。

三、實驗基本原理：

丙類功率放大器通常作為發射機末級功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。本實驗單元模塊電路如圖2—l所示。該實驗電路由兩級功率放大器組成。其中 VT1（3DG12）、XQ1與C15 組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態，其中 R2、R12、R13、VR4組成靜態偏置電阻，調節VR4可改變放大器的增益。XQ2與CT2、C6組成的負載回路與VT3（3DG12）組成丙類功率放大器。甲類功放的輸出信號作為丙放的輸入信號（由短路塊J5連通）。VR6為射極反饋電阻，調節VR6可改變丙放增益。與撥碼開關相連的電阻為負載回路外接電阻，改變S5撥碼開關的位置可改變并聯電阻值，即改變回路Q值。當短路塊J5置于開路位置時則丙放無輸入信號，此時丙放功率管VT3截止，只有當甲放輸出信號大于丙放管 VT3 be間的負偏壓值時，VT3才導通工作。

四、實驗步驟：

1．了解丙類工作狀態的特點

1）對照電路圖2—l，了解實驗板上各元件的位置與作用。2）將功放電源開關S1撥向右端（＋12V），負載電阻轉換開關S5全部撥向 開路，示波器電纜接于J13與地之間，將振蕩器中 S4開關“4”撥向“ON”，即工作在晶體振蕩狀態，將振幅調制部分短路塊J11連通在下橫線處，將前置放大 部分短路塊J15連通在“ZD”下橫線處，將短路塊J4、J5、J10均連在下橫線處，調 整VR5、VR11、VR10使J7處為0.8伏，調VR4、VR6，在示波器上可看到放大后 的高頻信號。（或從J7處輸入0.8V，10MHZ高頻信號，調節甲放VR4使JF.OUT（J8）為6伏左右。）從示波器上可看到放大輸出信號振幅隨輸入電壓振幅變化，當輸入電壓 振幅減小到一定值時，可看到輸出電壓為0，記下此時輸入電壓幅值。也可將短路環J5斷開，使激勵信號Ub＝0，則Uo為0，此時負偏壓也為0，由此可看出丙類工作狀態的特點。

2．測試調諧特性

使電路正常工作，從前置放大模塊中J24處輸入0.2V左右的高頻信號，使功

放管輸入信號為 6伏左右，S5仍全部開路，改變輸入信號頻率從4MHZ—16MHZ，記下輸出電壓值。

3．測試負載特性

將功放電源開關撥向左端（＋5V），使Vcc＝5V，S5全斷開，將J5短路環斷開,用信號源在J9輸入Vb＝6伏左右f0＝10MHZ的高頻信號，調整回路電容CT2使回路調諧（以示波器顯示J13處波形為對稱的雙峰為調諧的標準）。

然后將負載電阻轉換開關S5依次從l—4撥動，用示波器測量相應的Vc值和Ve波形，描繪相應的ie波形，分析負載對工作狀態的影響。

4．觀察激勵電壓變化對工作狀態的影響

將示波器接入VT3管發射極J3處，開關S1撥向十5V，調整VR6和VR4，使J3處ie波形為凹頂脈沖。（此時S5全部開路）。然后改變Ub由大到小變化（即減小輸入信號），用示波器觀察ie波形的變化。5．觀察電源電壓VcC變化對工作狀態的影響

將ie波形調到凹頂脈沖波形，用示波器在J3處可觀察ie電流波形，此時可比較S1撥向十5V或十12V兩種不同的情況下ie波形的變化。

6．實測功率、效率計算：

將 VCC調為12V，測量丙放各參量填入表 2—3，并進行功率、效率計算。

其中：Vi 輸入電壓峰-峰值

Vo：輸出電壓峰-峰值

Io ：發射極直流電壓÷發射極電阻值

P=：電源給出直流功率（P==VCC*I。）

Pc：為管子損耗功率（Pc ＝Ic*Vce）

Po：輸出功率（Po＝1/2*(Vo/2)2/RL）

五、實驗報告要求

1．根據實驗測量結果，計算各種情況下Io、Po、P=、η。

2．說明電源電壓、輸入激勵電壓、負載電阻對工作狀態的影響，并用實驗參 數和波形進行分析說明。

3．用實測參數分析丙類功率放大器的特點

第三篇：實驗三 低頻功率放大器

實驗三

低頻功率放大器——OTL功率放大器

（即原資料的實驗十六）

一、實驗目的

1、進一步理解OTL功率放大器的工作原理。

2、加深理解OTL電路靜態工作點的調整方法。

3、學會OTL電路調試及主要性能指標的測試方法。

二、實驗儀器

1、雙蹤示波器

2、萬用表

3、毫伏表

4、直流毫安表

5、信號發生器

三、實驗原理

圖16-1 OTL功率放大器實驗電路

圖16-1所示為OTL低頻功率放大器。其中由晶體三極管T1組成推動級（也稱前置放大級），T2、T3是一對參數對稱的NPN和PNP型晶體三極管，它們組成互補推挽OTL功放電路。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負載能力強等優點，T1管工作于甲類狀態，適合于作功率輸出級。它的集電極電流IC1由電位器RW1進行調節。IC1的一部分流經電位器RW2及二極管D，給T2、T3提供偏壓。調節RW2，可以使T2、T3得到合適的靜態電流而工作于甲、乙類狀態，以克服交越失真。靜態時要求輸出端中點A的電位UA?1UCC，可以通過調節RW1來實現，又由于RW1的一端接在A點，因此在2電路中引入交、直流電壓并聯負反饋，一方面能夠穩定放大器的靜態工作點，同時也改善了非線性失真。

當輸入正弦交流信號Ui時，經T1放大、倒相后同時作用于T2、T3的基極，Ui的負半周使T2管導通（T3管截止），有電流通過負載RL（用嗽叭作為負載RL，嗽叭接線如下：

只要把輸出Uo用連接線連接到插孔LMTP即可），同時向電容C0充電，在Ui的正半周，T3導通（T2截止），則已充好電的電容器C0起著電源的作用，通過負載RL放電，這樣在RL上就得到完整的正弦波。

C2和R構成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，以得到大的動態范圍。由于信號源輸出阻抗不同，輸入信號源受OTL功率放大電路的輸入阻抗影響而可能失真，R0作為失真時的輸入匹配電阻。調節電位器RW2時影響到靜態工作點A點的電位，故調節靜態工作點采用動態調節方法。為了得到盡可能大的輸出功率，晶體管一般工作在接近臨界參數的狀態，如ICM，U（BR）CEO和PCM，這樣工作時晶體管極易發熱，有條件的話晶體管有時還要采用散熱措施，由于三極管參數易受溫度影響，在溫度變化的情況下三極管的靜態工作點也跟隨著變化，這樣定量分析電路時所測數據存在一定的誤差，我們用動態調節方法來調節靜態工作點，受三極管對溫度的敏感性影響所測電路電流是個變化量，我們盡量在變化緩慢時讀數作為定量分析的數據來減小誤差。※OTL電路的主要性能指標：

1、最大不失真輸出功率Pom

21UCC理想情況下Pom?，在實驗中可通過測量RL兩端的電壓有效值，來求得實際的

8RL2U0

Pom?

（16-1）

RL2、效率η

??Pom?100%

（16-2）PEPE—直流電源供給的平均功率

理想情況下ηmax＝78.5%。在實驗中，可測量電源供給的平均電流Idc（多測幾次I取其平均值），從而求得

PE?UCC?Idc（16-3）

負載上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以計算實際效率了。

四、實驗內容

1、關閉系統電源。按圖16-1正確連接實驗電路。

2、用動態調試法調節靜態工作點，先使RW2＝0，Us接地。

3、打開系統電源，用萬用表測量Ａ點（即LTP2）電位，調節電位器RW1，使UA?

4、關閉系統電源。斷開US接地線，連接信號源輸出和US。

5、打開系統電源。調節信號源輸出f=1KHz、峰峰值為50mV的正弦信號作為Us，逐漸加大輸入信號的幅值，用示波器觀察輸出波形，此時，輸出波形有可能出現交越失真（注意：沒有飽和和截止失真）

6、緩慢增大RW2，由于RW2調節影響A點電位，故需調節RW1，使UA?1UCC。21UCC（在2Us=0的情況下測量）。從減小交越失真角度而言，應適當加大輸出極靜態電流IC2及IC3，但該電流過大，會使效率降低，所以通過調節RW2一般以50mA左右為宜（即測量LTP4和LTP2，或LTP6和LTP2之間的電壓為110mV左右為宜)。注意：

①在調整RW2時，一是要注意旋轉方向，不要調得過大，更不能開路，以免損壞輸出管。

②輸出管靜態電流調好，如無特殊情況，不得隨意旋動RW2的位置。

測量最大輸出功率Pom

1、按上述的實驗步驟調節好功率放大電路的靜態工作點。

2、關閉系統電源。連接信號源輸出和US。輸出端接上嗽叭即RL。

3、打開系統電源。調節信號源輸出f=1KHz、30mV的正弦信號Ｕs，用示波器觀察輸出電壓ＵO波形。逐漸增大Ui，使輸出電壓達到最大不失真輸出，通過觀察示波器得到Uom的峰峰值，再用公式Uom?Uom峰峰值求出Uom的有效值，用萬用表的歐姆檔測出RL的22阻值，最后下面公式計算出Pom。

2Uom

Pom?

RL注意：萬用表的歐姆檔測出RL的阻值的時候，關閉系統電源，斷開電路連線。

五、實驗數據

六、問題與結論

1、為何OTL電路會出現交越失真？

第四篇：丙類功率放大器實驗

實驗三 丙類功率放大器實驗

一、實驗目的：

1.了解諧振功率放大器的基本工作原理，初步掌握高頻功率放大電路的計算和設計過程；

2.了解電源電壓與集電極負載對功率放大器功率和效率的影響。

二、實驗電路說明：

本實驗電路如圖3-1所示。

圖3-1 本電路由兩級組成：Q1等構成前級推動放大，Q2為負偏壓丙類功率放大器，R4、R5提供基極偏壓（自給偏壓電路），L1為輸入耦合電路，主要作用是使諧振功放的晶體三極管的輸入阻抗與前級電路的輸出阻抗相匹配。L2為輸出耦合回路，使晶體三極管集電極的最佳負載電阻與實際負載電阻相匹配。R14為負載電阻。

四、實驗儀器： 1.雙蹤示波器 2.萬用表

3.實驗箱及丙類功率放大模塊 4．高頻信號發生器

五、實驗內容及步驟；

1.將開關撥到接通R14的位置，萬用表選直流毫安的適當檔位，紅表筆接P2，黑表筆接P3；

2.檢查無誤后打開電源開關,調整W使電流表的指示最小（時刻注意監控電流不要過大，否則損壞晶體三極管）；

3.將示波器接在TP1和地之間，在輸入端P1接入8MHz幅度約為500mV的高頻正弦信號，緩慢增大高頻信號的幅度，直到示波器出現波形。這時調節L1、L2，同時通過示波器及萬用表的指針來判斷集電極回路是否諧振，即示波器的波形為最大值，電流表的指示I0為最小值時集電極回路處于諧振狀態。用示波器監測此時波形應不失真。4.根據實際情況選兩個合適的輸入信號幅值，分別測量各工作電壓和峰值電壓及電流，并根據測得的數據分別計算：

1）電源給出的總功率； 2）放大電路的輸出功率； 3）三極管的損耗功率； 4）放大器的效率。

六、實驗報告要求：

1.根據實驗測量的數值，寫出下列各項的計算結果: 1）電源給出的總功率；

2）放大電路的輸出功率； 3）三極管的損耗功率；

4）放大器的效率。

2.說明電源電壓、輸出電壓、輸出功率的關系。

第五篇：實驗七 丙類功率放大器實驗

實驗七 丙類功率放大器實驗

一、實驗目的：

1.了解諧振功率放大器的基本工作原理，初步掌握高頻功率放大電路的計算和設計過程；

2.了解電源電壓與集電極負載對功率放大器功率和效率的影響。

二、預習要求：

1.復習諧振功率放大器的原理及特點；

2.分析圖7-7所示的實驗電路，說明各元件的作用。

三、實驗電路說明：

本實驗電路如圖7-7所示。

圖7-7 本電路由兩級組成：Q1等構成前級推動放大，Q2為負偏壓丙類功率放大器，R4、R5提供基極偏壓（自給偏壓電路），L1為輸入耦合電路，主要作用是使諧振功放的晶體三極管的輸入阻抗與前級電路的輸出阻抗相匹配。L2為輸出耦合回路，使晶體三極管集電極的最佳負載電阻與實際負載電阻相匹配。R14為負載電阻。

四、實驗儀器： 1.雙蹤示波器 2.萬用表

3.實驗箱及丙類功率放大模塊 4．高頻信號發生器

五、實驗內容及步驟；

1.將開關撥到接通R14的位置，萬用表選直流毫安的適當檔位，紅表筆接P2，黑表筆接P3；

2.檢查無誤后打開電源開關,調整W使電流表的指示最小（時刻注意監控電流不要過大，否則損壞晶體三極管）；

3.將示波器接在TP1和地之間，在輸入端P1接入8MHz幅度約為500mV的高頻正弦信號，緩慢增大高頻信號的幅度，直到示波器出現波形。這時調節L1、L2，同時通過示波器及萬用表的指針來判斷集電極回路是否諧振，即示波器的波形為最大值，電流表的指示I0為最小值時集電極回路處于諧振狀態。用示波器監測此時波形應不失真。4.根據實際情況選兩個合適的輸入信號幅值，分別測量各工作電壓和峰值電壓及電流，并根據測得的數據分別計算：

1）電源給出的總功率； 2）放大電路的輸出功率； 3）三極管的損耗功率； 4）放大器的效率。

六、實驗報告要求：

1.根據實驗測量的數值，寫出下列各項的計算結果: 1）電源給出的總功率；

2）放大電路的輸出功率； 3）三極管的損耗功率； 4）放大器的效率。

2.說明電源電壓、輸出電壓、輸出功率的關系。