实验四 高频功率放大器

黄淮学院电子科学与工程系 高频电路课程验证性实验报告

实验名称 学生姓名 同组人员 一、实验目的 1.了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握放大器的计算与设计方法。 2.了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。 二、实验主要仪器设备和材料： 1.双踪示波器 2.高频信号发生器 3.万用表 4.实验板G2 三、实验内容及步骤： 图4-1 功率放大器（丙类）原理图 高频功率放大器 实验时间 实验地点 专业班级 年 月 日 电技 班 1. 用万用表测量高频扼流感的直流电阻r，记下r的值； 2．实验电路见图4-1，按图接好实验板所需电源，放大器的负载选择120Ω； 3．将高频信号至于“常态”位置，并将输入信号的电压调至300 mV左右，频率调至5MHz左右，用示波器观察放大器输出电压的波形； 4. 在5-8MHz范围内改变输入信号的频率，使输出正弦波信号的失真最小且幅度尽量大，这时输入信号的频率近似丙类选频的中心频率； 5. 改变输入信号的幅度，并微调输入信号的频率，使输出正弦波信号的失真最小且幅度尽量大，找到临界输入电压ui a ； 6. 改变输入信号ui ,用数字万用表测量三极管的直流管压降uCE,及高频扼流感的直流压降ur,,，用毫伏表测量输出电压的有效值uo, 完成有关的测量 ；

7. 加75Ω负载电阻，同步骤3,4,5,6测试并填入4-2表中； 8. 改变电源电压Vc=5V, 同步骤2,3,4,,5,6测试并填入表4-2中 。 其中Ico为集电极电流直流分量，uo为输出电压有效值，PD为直流电源提供的功率，Po为输出功率，η为效率。 Ico= UCE／r, PD=Icovcc , Po=uo2／2 RL ，η= Po／PD 四、实验数据记录 RL (Ω) ui (v) 75 75 75 Vc=12V 75 uo(v) ur(v) uCE(v) Ico(mA) PD(mw) Po(mw) η 0.4 0.6 0.8 1.0 0.4 0.6 0.8 1.0 0.4 0.6 0.8 1.0 0.4 0.6 0.8 1.0 120 120 120 120 75 75 Vc=5V 75 75 120 120 120 120 五、实验数据的分析： 由实验所测量得数据可知： （1）在欠压区范围内放大器的交流输出电压比随电阻R的增大而增大,与其输出功率,效率的变化一样。 （2）在临界状态时,输出功率大,管子损耗小,放大器的效率就最大。在过压区随着负载的加大,放大器的输出功率和效率都减小。

六、实验结论： 通过实验学习到，高频功率放大器要求效率高，输出功率大，其工作频率一般几百kHz到几十MHz。高频功率放大器通常分为窄带、宽带高频功率放大器。前者常用选频网络作为负载回路，后者的输出电路是传输线变压器或其它宽带高频功率放大器，以高效率，小失真得到较大输出功率。因此一般都工作在丙类状态。另外增强了动手能力，使理论和实践相结合，加深了知识的理解和记忆。 七、思考题： 1、说明电源电压，输出电压，输出功率的相互关系 答:高频功率放大器中电源电压决定于所用的元器件，使用符合所用元器件的工作电压即可,与输出电压并无直接关系.而输出功率受元器件数量和单个元器件输出功率的影响。 2、总结在功率放大器中对功率放大晶体管有哪些要求。 答：（1）功率放大器中的晶体管工作在电压较高，大电流状态，要求饱和电压降Vces要小，以获得较高的效率；最大电流Im、最大集电极电压Ucem能满足电源电压及输出功率的要求。 （2）在音频功率放大器中，对工作频率要求较少，一般低频功率管即可，要配足够大的散热器，以免三极管温升过高。 （3）非线性失真要小，选用的功率放大器晶体管非线性失真越小，越可以保障系统的性能和稳定，同时可以减小电路的复杂度。 指导教师评语和成绩评定： 实验报告成绩： 指导教师签字： 年 月 日