通信电子线路设计课程设计-高频功率放大器电路设计 27页

武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》目录摘要1Abstract21高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真11.1主要技术指标11.2给定条件11.3设计过程11.3.1选定电路形式11.3.2设置静态工作点21.3.3谐振回路参数计算31.4单调谐高频小信号放大器电路仿真实验41.4.1仿真电路和波形41.4.2性能测试51.5实物与调试72LC三点式反馈振荡器与晶体振荡器设计与制作72.1电容三点式振荡器原理工作原理分析82.1.1串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)102.1.2并联型改进电容三端式振荡器(西勒电路)102.2主要设计技术性能指标122.3基本设计条件122.4电路结构122.5静态工作电流的确定132.6确定主振回路元器件132.7仿真与性能测试142.7.1仿真电路和波形142.7.2性能测试152.8实物与调试163.高频谐振功率放大器电路设计与制作173.1设计要求173.1.1确定功放的工作状态173.1.2基极偏置电路计算183.1.3计算谐振回路与耦合线圈的参数183.1.4电源去耦滤波元件选择193.2高频功放外部特性203.3仿真与性能测试203.3.1仿真电路和波形203.3.2性能测试213.4实物与调试224.小结体会235.参考文献2424 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》摘要本文对高频调谐小信号放大器、LC振荡器、高频功率放大器电路设计原理作了简要分析，同时，研究了各个电路的参数设置方法，并利用其它相关电路为辅助工具来调试放大电路，解决了放大电路中出现的问题。高频小信号谐振放大电路是将高频小信号或接收机中经变频后的中频信号进行放大，已达到夏季所需的激励电压幅度。LC振荡器的作用是产生标准的信号源。高频功放的作用是以搞的效率输出最大的高频功率。三部分都是通信系统中无线电收发机所用到的技术，所以在现实生活中具有相当广泛的应用。高频小信号放大器一般用于放大微弱的高频信号,此类放大器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较高的选择性；放大器的增益要足够大；放大器工作状态应稳定且产生的噪声要小；放大器应具有一定的通频带宽度。高频谐振功率放大电路，是无线电发射机的重要组成部分,它的主要功用是实现对高频已调波信号的功率放大,然后经天线将其转化为电磁波辐射到空间,以实现用无线信道的方式完成信息的远距离传送。对高频功率放大器的基本要求是,尽可能输出大功率、高效率，为兼顾两者，通常选丙类且要求在临界工作状态，其电流流通角在600—900范围。关键词：高频小信号放大器、LC振荡器、高频谐振功率放大器24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》AbstractInthispaper,highfrequencytuningsmallsignalamplifiers,LCoscillators,rfpoweramplifiercircuitdesignprincipleisbrieflyanalyzedinthispaper,atthesametime,theresearchoneachofthecircuitparameterssettingmethod,andUSESotherrelatedcircuitastheauxiliarytooltodebugamplifiercircuit,solvetheproblemsarisingfromtheamplifiercircuit.Smallsignalresonantfrequencyamplifiercircuitissmallsignalorreceiveroxpatiationhighfrequencyinverterfrequencysignalafteramplification,hasreachedtheincentivevoltageamplitudesummerrequired.LCoscillatorsroleistoproducestandardsource.Theroleofhighfrequencyamplifierismaketheefficiencyofthebiggestrfpoweroutput.Threepartsarecommunicationsystemtransceiverusedtechnology,soinreallifehasquitewidely.High-frequencysmallsignalamplifiergenerallyusedtoamplifyglimmerofhighfrequencysignal,suchamplifiershouldhavebasiccharacteristicsasfollows:onlyallowrequiredbythesignal,namelymusthavehighselectivity,Theamplifier"sgainenoughbig,Amplifierworkingconditionshouldbestableandofthenoisetosmall;Amplifiershouldhavecertainpassbandwidth.High-frequencyharmonicpoweramplifiercircuit,isanimportantpartofthetransmitter,itsmainfunctionistorealizethehighfrequencywavesignalalreadyadjustablepoweramplifierandthenbyantennaistransformedintoelectromagneticradiationtothespace,inordertorealizethewaytofinishwitharadiochannelinformationofteleportation.Thehighfrequencyamplifierarebasicrequirements,asfaraspossibleoutputpower,highefficiency,bothforconsideration,usuallychoosecclassandrequirethecriticalworkingcondition,itscurrentflowAnglein600-900range.Keywords:high-frequencysmallsignalamplifiers,LCoscillators,high-frequencyharmonicamplifiers24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》1高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真1.1主要技术指标谐振频率：＝10.7MHz,谐振电压放大倍数：，通频带：，矩形系数：。要求：放大器电路工作稳定，采用自耦变压器谐振输出回路。1.2给定条件回路电感L=4μH,，，，晶体管用9018，β=50。查手册可知，9018在、时，，,，，，。负载电阻。电源供电。1.3设计过程高频小信号放大器一般用于放大微弱的高频信号,此类放大器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较高的选择性。放大器的增益要足够大。放大器工作状态应稳定且产生的噪声要小。放大器应具有一定的通频带宽度。除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,大致以此特性作考虑即可.1.3.1选定电路形式依设计技术指标要求，考虑高频放大器应具有的基本特性,可采用共射晶体管单调谐回路谐振放大器，设计参考电路见图1-1所示。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》图1-1单调谐高频小信号放大器电原理图图中放大管选用9018，该电路静态工作点Q主要由Rb1和Rw1、Rb2、Re与Vcc确定。利用和、的分压固定基极偏置电位，如满足条件：当温度变化↑→↑→↓→↓→↓，抑制了变化，从而获得稳定的工作点。由此可知，只有当时，才能获得恒定，故硅管应用时，。只有当负反馈越强时，电路稳定性越好，故要求，一般硅管取：。1.3.2设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流一般在0.8－2mA之间选取为宜，设计电路中取，设。因为：而所以：因为：(硅管的发射结电压为0.7V)所以：因为：所以：因为：而取则：取标称电阻8.2KΏ因为：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》则：，考虑调整静态电流的方便，用22KΏ电位器与15KΏ电阻串联。1.3.3谐振回路参数计算1）回路中的总电容C∑因为：则:2）回路电容C因有所以取C为标称值30pf,与5-20Pf微调电容并联。3）求电感线圈N2与N1的匝数：根据理论推导，当线圈的尺寸及所选用的磁心确定后，则其相应的参数就可以认为是一个确定值，可以把它看成是一个常数。此时线圈的电感量仅和线圈匝数的平方成正比，即：　　式中：K-系数，它与线圈的尺寸及磁性材料有关；   N-线圈的匝数。一般K值的大小是由试验确定的。当要绕制的线圈电感量为某一值时，可先在骨架上(也可以直接在磁心上)缠绕10匝，然后用电感测量仪测出其电感量，再用下面的公式求出系数K值：式中：-为实验所绕匝数，由此根据和K值便可求出线圈应绕的圈数，即：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》实验中，L采用带螺纹磁芯、金属屏蔽罩的10S型高频电感绕制。在原线圈骨架上用0.08mm漆包线缠绕10匝后得到的电感为2uH。由此可确定要得到4uH的电感，所需匝数为匝最后再按照接入系数要求的比例，来绕变压器的初级抽头与次级线圈的匝数。因有，而匝。则：匝调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数来表示，如图1-3所示的谐振曲线，矩形系数通常规定为放大器的电压放大倍数下降到0.1时所对应的频率偏移范围与电压放大倍数下降到0.707时所对应的频率偏移范围之比，即：上式表明，矩形系数愈接近1，则实际曲线愈接近理想矩形，邻近波道选择性愈好，滤除邻近波道干扰信号的能力愈强。但单调谐回路放大器的矩形系数远大于1，这是单调谐回路放大器的缺点。故实际工程应用中，通常采用多级谐振放大器。1.3.4确定耦合电容与高频滤波电容耦合电容C1、C2的值，可在1000pf—0.01uf之间选择，一般用瓷片电容。旁路电容Ce、C3、C4的取值一般为0.01-1μF，滤波电感的取值一般为220-330uH。1.4单调谐高频小信号放大器电路仿真实验1.4.1仿真电路和波形构建图1-1所示设计实验电路，仿真电路如图1-2所示：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》图1-2单调谐高频小信号放大器仿真电路图仿真电路如图1-3所示：图1-3单调谐高频小信号放大器仿真波形1.4.2性能测试仿真时可完成下列内容：（1）测量并调整放大器的静态工作点仿真条件：①晶体管用理想库（defauit）中的（ideal）器件。②电感线圈用固定电感L1=2.8uH、L2=1.2uH，中间抽头。③其余元件参数参见图1-1。IC=1.5mA。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》④可采用直接或间接方法。自建表格记录实验数据。（2）谐振频率的调测与电压放大倍数的测量仿真条件：①输入高频信号频率fo=10.7MHz,幅度（峰-峰值）50mV。②阻尼电阻R=∞、反馈电阻Re=1KΩ、负载电阻RL=10KΩ（3）研究阻尼电阻变化对放大器增益、带宽、品质因数的影响放大器谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数称为谐振放大器的电压放大倍数,记为，表征放大器放大微弱信号的能力,数学表达式为:或用分贝表示：根据实验测量所得结果，计算出不同RE时，单调谐放大器的电压增益，并比较放大器的变化，分析变化原因。用频率特性测试仪测试放大器的幅频特性，并计算出增益、带宽及品质因数。测试条件：①输入高频信号频率=fo=10.7MHz,幅度（峰-峰值）50mV。②反馈电阻Re=1KΩ、负载电阻RL=10KΩ，阻尼电阻R=∞（开路），阻尼电阻R=10KΩ，阻尼电阻R=3KΩ，阻尼电阻R=470Ω。由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数将下降，习惯上称电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0.707倍时所对应的频率偏移范围，称为放大器的通频带，简记为，其数学表达式为：式中，为谐振回路的有载品质因数。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带的关系为：上式说明，当晶体管选定即确定，且回路总电容CΣ为定值时，谐振电压放大倍数与通频带的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。一般说来，放大器通频带有两种方法进行测量：点测法和扫频法（4）研究反馈电阻变化对放大器的影响测试条件：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》①输入高频信号频率=fo=10.7MHz,幅度（峰-峰值）50mV。②阻尼电阻R=10KΩ、负载电阻RL=10KΩ。③反馈电阻R=1KΩ，负载电阻R=2KΩ，反馈电阻R=510Ω表一如下，测量结果为：ReVbVeVcVceIc根据Vce判断BG1是否工作在放大区1KΩ2.381.6512.1310.481.65是否原因：Vbe约为0.7V且0.5V＜Vce＜Vcc510Ω2.311.5612.1210.563.12是否2KΩ2.411.7012.1310.420.85是否注：Vb:基极对地电压。Ve:发射极对地电压。Vc:集电极对地电压。Vce：集电极与发射极之间电压。Ic=Ve/Re结论可知：当Re越大时，回路中的反馈越大，电压增益越小；当R越大时，品质因数Q越大，通频带越窄；中心频率只与电路中的L和C有关。1.5实物与调试图1-4单调谐高频小信号放大器电路板实验结果满足设计要求。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》2LC三点式反馈振荡器与晶体振荡器设计与制作在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期信号的电子电路，这种在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为振荡器。振荡器的种类很多，根据工作原理可以分为反馈型振荡器和负阻型振荡器。根据选频网络采用的器件可分为LC振荡器、晶体振荡器、变压器耦合振荡器等。振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。为此,振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路,也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。2.1电容三点式振荡器原理工作原理分析反馈式正弦波振荡器有RC、LC和晶体振荡器三种形式，电路主要由放大网络、选频回路和反馈网络三个部分构成。本实验中，我们研究的主要是LC三点式振荡器。所谓三点式振荡器，是晶体管的三个电极（B、E、C），分别与三个电抗性元件相连接，形成三个接点，故称为三点式振荡器，其基本电路如图2-1所示：图2-1三点式振荡器的基本电路根据相位平衡条件，图2-1(a)中构成振荡电路的三个电抗元件，X1、X2必须为同性质的电抗，X3必须为异性质的电抗，若X1和X2均为容抗，X3为感抗，则为电容三点式振荡电路（如图2-1(b)）；若X2和X1均为感抗，X3为容抗，则为电感三点式振荡器（如图2-1(c)）。由此可见，为射同余异。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》共基电容三点式振荡器的基本电路如图2-2所示图2-2共基电容三点式振荡器由图可见：与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C1和C2；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L，根据前面所述的判别准则，该电路满足相位条件。其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的电流从无到有变化，将产生脉动信号，因任一脉冲信号包含有许多不同频率的谐波，因振荡器电路中有一个LC谐振回路，具有选频作用，当LC谐振回路的固有频率与某一谐波频率相等时，电路产生谐振。虽然脉动的信号很微小，通过电路放大及正反馈使振荡幅度不断增大。当增大到一定程度时，导致晶体管进入非线性区域，产生自给偏压，使放大器的放大倍数减小，最后达到平衡，即AF=1，振荡幅度就不再增大了。于是使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件，于是得到单一频率的振荡信号输出。该振荡器的振荡频率为：反馈系数F为：若要它产生正弦波，必须满足F=1/2-1/8，太小不容易起振，太大也不容易起振。一个实际的振荡电路，在F确定之后，其振幅的增加主要是靠提高振荡管的静态电流值。但是如静态电流取得太大，振荡管工作范围容易进入饱和区，输出阻抗降低使振荡波形失真，严重时，甚至使振荡器停振。所以在实用中，静态电流值一般ICO=0.5mA-4mA。共基电容三点式振荡器的优点是：1）振荡波形好。2）电路的频率稳定度较高。工作频率可以做得较高，可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》电路的缺点：振荡回路工作频率的改变，若用调C1或C2实现时，反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高。为克服共基电容三点式振荡器的缺点，可对其进行改进，改进电路有两种2.1.1串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)电路组成如图2-3示：图2-3克拉泼振荡电路电路特点是在共基电容三点式振荡器的基础上，用一电容C3，串联于电感L支路。功用主要是以增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路的标准性。使振荡频率的稳定度得以提高。因为C3远远小于C1或C2，所以电容串联后的等效电容约为C3。电路的振荡频率为：与共基电容三点式振荡器电路相比，在电感L支路上串联一个电容。但它有以下特点：1、振荡频率改变可不影响反馈系数。2、振荡幅度比较稳定；但C3不能太小，否则导致停振，所以克拉泼振荡器频率覆盖率较小，仅达1.2-1.4；为此，克拉泼振荡器适合与作固定频率的振荡器。2.1.2并联型改进电容三端式振荡器(西勒电路)电路组成如图2-4示：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》图2-4西勒振荡电路电路特点是在克拉泼振荡器的基础上，用一电容C4，并联于电感L两端。功用是保持了晶体管与振荡回路弱藕合，振荡频率的稳定度高，调整范围大。电路的振荡频率为：特点：1.振荡幅度比较稳定；2.振荡频率可以比较高，如可达千兆赫；频率覆盖率比较大，可达1.6-1.8；所以在一些短波、超短波通信机，电视接收机中用的比较多。频率稳定度是振荡器的一项十分重要技术指标，它表示在一定的时间范围内或一定的温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度，振荡频率的相对变化量越小，则表明振荡器的频率稳定度越高。改善振荡频率稳定度，从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度，振荡回路是决定振荡频率的主要部件。因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力，这就是所谓的提高振荡回路的标准性。提高振荡回路标准性除了采用稳定性好和高Q的回路电容和电感外，还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有负温度系数的电容，以实现温度补偿作用。石英晶体具有十分稳定的物理和化学特性，在谐振频率附近，晶体的等效参量Lq很大，Cq很小，Rq也不大，因此晶体Q值可达到百万数量级，所以晶体振荡器的频率稳定度比LC振荡器高很多。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》2.2主要设计技术性能指标振荡频率：频率稳定度：输出幅度：采用西勒振荡电路，为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响，采用了射随器作为隔离级。2.3基本设计条件电源供电为12V，振荡管BG1为9018（其主要参数,取β=100，fT>1100MHz）。隔离级射随器晶体管BG2也为9018，LC振荡器工作频率为6MHz，晶体为6MHz。2.4电路结构根据设计要求和条件可采用如图2-5所示的电路结构。图2-5LC与晶体振荡器电原理图24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》2.5静态工作电流的确定合理地选择振荡器的静态工作点，对振荡器的起振，工作的稳定性，波形质量的好坏有着密切的关系。－般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近截止区的地方。根据上述原则，一般小功率振荡器集电极电流ICQ大约在0.8-4mA之间选取，故本实验电路中：选ICQ=2mAVCEQ=6Vβ=100则有为提高电路的稳定性Re值适当增大，取Re=1KΩ则Rc＝2KΩ因：UEQ=ICQ·RE则：UEQ=2mA×1K=2V因：IBQ=ICQ/β则：IBQ=2mA/100=0.02mA一般取流过Rb2的电流为5-10IBQ,若取10IBQ因：则：取标称电阻12KΏ。因：：为调整振荡管静态集电极电流的方便，Rb1由27KΏ电阻与27K电位器串联构成。2.6确定主振回路元器件回路中的各种电抗元件都可归结为总电容C和总电感L两部分。确定这些元件参量的方法，是根据经验先选定一种，而后按振荡器工作频率再计算出另一种电抗元件量。从原理来讲，先选定哪种元件都一样，但从提高回路标准性的观点出发，以保证回路电容Cp远大于总的不稳定电容Cd原则，先选定Cp为宜。若从频率稳定性角度出发，回路电容应取大一些，这有利于减小并联在回路上的晶体管的极间电容等变化的影响。但C不能过大，C过大，L就小，Q值就会降低，使振荡幅度减小，为了解决频稳与幅度的矛盾，通常采用部分接入。反馈系数F=C1/C2，不能过大或过小，适宜1/8—1/2。因振荡器的工作频率为：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》当LC振荡时，f0=6MHzL＝10μH本电路中，则回路的谐振频率fo主要由C3、C4决定，即有。取C3=120pf，C4=51pf（用33Pf与5-20Pf的可调电容并联），因要遵循C1，C2>>C3,C4，C1/C2=1/8—1/2的条件，故取C1=200pf，则C2=510pf。对于晶体振荡，只需和晶体并联一可调电容进行微调即可。为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响，振荡信号应尽可能从电路的低阻抗端输出。例如发射极接地的振荡电路，输出宜取自基极；如为基级接地，则应从发射极输出。2.7仿真与性能测试2.7.1仿真电路和波形仿真电路如图2-6所示。图2-6LC与晶体振荡器仿真电路图仿真波形如图2-7所示。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》图2-7LC与晶体振荡器仿真波形2.7.2性能测试测量时采用间接测量法：即用直流电压表测量晶体管发射极对地电压，调整使为2V即可。当静态电流调整完毕后，用万用表测量晶体管BG1的各电极的静态工作电压。将结果记录于下图。调整Rw1，使。foVop-pVceIc测量值Ic计算值6.04MHZ0.4V6.09V2.01mA2.00mA24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》2.8实物与调试图2-8LC与晶体振荡器电路板连接好电路后，当接入LC或晶体振荡器时，均能用示波器观测到电路的负载输出端口和经过射极跟随器的输出为6MHz的正弦振荡波形，说明了实验成功。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》3.高频谐振功率放大器电路设计与制作3.1设计要求电路的主要技术指标：输出功率Po≥125mW，工作中心频率fo=6MHz，>65%，已知：电源供电为12V，负载电阻,RL=51Ω，晶体管用3DA1，其主要参数：Pcm=1W,Icm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe≥10，功率增益Ap≥13dB（20倍）。3.1.1确定功放的工作状态谐振功率放大器的原理同一般放大器的原理是类似的,即利用输入到基极的信号,来控制集电极的直流电源所供给的直流功率，使之转化为交流信号功率输出。为提高效率，增加输出功率,高频功放一般采用丙类放大。在丙类状态下,放大器集电极电流ic是脉冲状，因而包含很多谐波成分,有很大失真。但谐振功放的集电极电路内采用了并联谐振回路，当该回路谐振于基频，则它对基频呈现很大的纯电阻性阻抗,而对谐波的阻抗很小,可以看作短路。因此,并联谐振电路由于通过ic所从产生的压降vc也几乎只有基频。由于谐振回路的滤波作用,尽管ic的失真很大,仍然能够得到正弦波输出。对高频功率放大器的基本要求是,尽可能输出大功率、高效率，为兼顾两者，通常选丙类且要求在临界工作状态，其电流流通角在600—900范围。现设=700。查表3-1得：集电极电流余弦脉冲直流ICO分解系数，集电极电流余弦脉冲基波ICM1分解系数，。设功放的输出功率为0.5W。功率放大器集电极的等效电阻为：集电极基波电流振幅为：集电极电流脉冲的最大振幅为：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》集电极电流脉冲的直流分量为：电源提供的直流功率为：集电极的耗散功率为：集电极的效率为：(满足设计要求)已知：即则：输入功率：基极余弦脉冲电流的最大值（设3DA1的=10）基极基波电流的振幅为：得基极输入的电压振幅为：3.1.2基极偏置电路计算因则有：因则有：取高频旁路电容3.1.3计算谐振回路与耦合线圈的参数输出采用L型匹配网路，24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》则匹配网路的电感L为，电容C为。3.1.4电源去耦滤波元件选择 高频电路的电源去耦滤波网络通常采用π型LC低通滤波器，滤波电感0可按经验取50～100μH，滤波电感一般取0.01μF。综合上述设计，得参考电路如图3-1所示。图3-1总电路图图中，其丙类高频功率放大器BG3部分与图2-1相同。BG1、BG2是两级甲类前置放大器，C2、C6用以调谐，A、B端点用作为这两级的输出测试点。BG3为末级丙类功率放大器，当K4断开时可在C、D间串入万用表（直流电流档），以监测IC0值。同时，E点可近似作为集电极电流iC波形的测试点（R10=10Ω，C9=100pF，因而C9并未对R10构成充分的旁路）。K1~K3用以改变集电极负载电阻。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》3.2高频功放外部特性（1）高频功率放大器的负载特性谐振功放的直流电源VBB、VCC及激励电压Vbm不变时，放大器的输出电流Ico、Icm1,输出电压Vcm及功率、效率随负载变化的特性，称为放大器负载特性。（2）高频功率放大器的振幅特性谐振功放的直流电源VBB、VCC及负载RL不变时，激励电压Vbm变化时，放大器的输出电流Ico、Icm1,输出电压Vcm及功率、效率随Vbm变化的特性，称为放大器的振幅特性。（3）高频功率放大器的调谐特性谐振功放的外部电流Ico、Ieo和输出电压Vcm及功率、效率随回路调谐电容（或电感）变化的特性，称为放大器的调谐特性。3.3仿真与性能测试3.3.1仿真电路和波形仿真电路如图3-2所示：24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》图3-2高频功放的仿真电路图仿真波形如图3-3所示：图3-3高频功放的仿真波形3.3.2性能测试测试电路框图如图3-4所示：图3-4高频功放的测试框图测试条件：Vcc=+12V，RL=75Ω，输入信号频率=谐振频率fo①使高功放处于最佳谐振状态。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》②按表2-3所列要求，测试并记录相应的数据。表2-3Fo=实测实测计算RL=75ΩVbVeVceViVoIoIcP=PoPcη丙类放大器0.020.8411.642.500.0285mA96mA1.010.011.0197%③依据测试数据，计算出本谐振功率放大器的主要性能指标。其中：Vi：输入电压峰－峰值(BG3基极处)Vo：输出电压峰－峰值（BG3的输出）Io：发射极直流电压÷发射极电阻值（10Ω）Ic:集电极回路测量的电流P=：电源供给的直流功率（P==Vcc*Io）Pc：为管子损耗功率（Pc＝IcVce）Po：输出功率（po=1/2(Vo2/RL)η:高功放效率（po/p=）3.4实物与调试图3-5高频功放电路板实际测量也能得到信号的放大。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》4.小结体会在本次综合设计选修课的学习与实践中，我掌握了了高频电子线路设计的相关知识，系统地学习了高频小信号放大器、LC和晶体振荡器以及高频功率放大器的电路原理及工作条件、性能参数指标有了更深的了解。在这种分组形式中，我们不仅学会了仿真、电路板焊接及调试技能，还有了更多的合作意识。在同学的互相帮助和老师的悉心指导下，我们顺利的完成了设计和电路调试。本次设计主要是进行三点式反馈振荡器与晶体振荡器的设计与制作，在焊接电路之前，通过原理学习，设计了基本的电路图，然后在multisim上进行仿真设计，结果发现没有出来想要的结果，通过思考与分析，从新确定了参数，反复修改，最后测出来了波形。进行电路的焊接时，虽然电路并不复杂，焊接起来也比较容易，但调试就是挺难的过程了。我们当时调试了好几个小时，虽然效果并不理想，但检查出来了很多焊接错误，LC和晶体管振荡器的第一个三极管放大倍数由一开始的为零，调出了正确结果，第二天在老师帮助下又检查出一个漏焊点，补上后就得到了理想频率的波形，得到了满意的结果。通过这次的实际动手，我学会了如何设计电路，加深了理论与实际之间的联系，巩固了基本知识，增强了动手能力，收获很大。24 武汉理工大学课程设计《通信电子线路设计》5.参考文献[1]《通信电子线路》刘泉武汉理工大学出版社2005年[2]《经典实用电路大全》张庆全机械工业出版社2008年[3]《电子线路设计、实验、测试》主编：谢自美华中理工大学出版社2004年[4]《电子技术实验教程[M]》主编：王紫婷成都:西南交大出版社1997年[5]《电子电路设计与制作》晶体管技术编辑部科学出版社2005年24