谐振功率放大器实验
谐振功率放大器实例实验报告(一)
谐振功率放大器实例实验报告(一)谐振功率放大器实例实验报告1. 引言•对谐振功率放大器的实验进行了详细记录和分析。
•通过实验，我们探究了谐振功率放大器的基本原理和性能特点。
2. 实验设备•谐振功率放大器电路板•功率放大器•示波器•信号发生器•电源3. 实验目的•研究谐振功率放大器的工作原理和特性。
•分析谐振功率放大器的频率响应、增益和效率。
4. 实验步骤1.按照电路图连接谐振功率放大器电路板。
2.将信号发生器和示波器连接到电路板上的输入端和输出端。
3.调整信号发生器的频率，观察示波器上输出波形的变化。
4.记录输入和输出信号的电压值，并计算增益。
5.根据示波器上的波形，判断谐振功率放大器是否达到谐振状态。
6.测量功率放大器的输入功率和输出功率，并计算效率。
7.反复调整信号发生器的频率，记录数据，得出谐振功率放大器的频率响应曲线。
5. 实验结果和分析•在不同频率下，记录并分析了谐振功率放大器的增益、效率和频率响应。
•实验结果显示，在谐振频率附近，谐振功率放大器的增益最大，效率也达到了最高点。
•频率响应曲线表明了谐振功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果。
6. 结论•谐振功率放大器是一种能够在特定频率下增大信号功率的电路。
•实验结果验证了谐振功率放大器的基本工作原理和性能特点。
•谐振功率放大器在谐振频率附近具有较高的增益和效率。
7. 参考文献•[1] Smith, John. “Resonant Power Amplifiers: Theory and Practice.” IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, vol. 55, no. 11, 2007, pp. .•[2] Johnson, Wi lliam. “Design and Analysis of Resonant Power Amplifiers.” Wiley-IEEE Press, 2011.8. 实验改进思考•在本次实验中，我们只研究了谐振功率放大器在谐振状态下的特性，但实际应用中，谐振频率可能会发生变化。
通信电子电路高频谐振功率放大器实验报告
实验室时间段座位号实验报告实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器预习报告实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。
2．掌握输入激励电压，集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
3．通过实验进一步了解调幅的工作原理。
实验内容1．实验准备在实验箱主板上装上幅度调制与无线发射模块，接通电源即可开始实验。
2．测试前置放大级输入、输出波形高频信号源频率设置为6.3MHZ，幅度峰-峰值300mV左右，用铆孔线连接到1P05，用示波器测试1P05和1TP07的波形的幅度，并计算其放大倍数。
由于该级集电极负载是电阻，没有选频作用。
3. 激励电压、电源电压及负载变化对丙类功放工作状态的影响U对放大器工作状态的影响（1）激励电压bE=5V左右（用万用表测1TP08直流电压， 1W05 1K03置“右侧”。
保持集电极电源电压cR=10KΩ左右（1K04置“右侧”，用万用表测1TP11电阻， 1W6逆时针调到底），负载电阻L顺时针调到底，然后1K04置“左侧”）不变。
高频信号源频率1.9MHZ左右，幅度200mv（峰—峰值），连接至功放模块输入端（1P05）。
示波器CH1接1P08，CH2接1TP09。
调整高频信号源频率，使功放谐振即输出幅度（1TP08）U，观察1TP09电压波形。
信号源幅度变化最大。
改变信号源幅度，即改变激励信号电压b时，应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。
其波形如图7-7所示（如果波形不对称，应微调高频信号源频率，如果高频信号源是DDS信号源，注意选择合适的频率步长档位）。
实验报告1．认真整理实验数据，对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、集电极电源电压，负载电阻对工作状态的影响。
2．用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
3．总结由本实验所获得的体会。
c实验报告一．实验目的1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。
丙类谐振功率放大器实验报告
丙类谐振功率放大器实验报告实验目的：本次实验的目的是通过搭建一台以丙类谐振功率放大器为核心的电路，掌握丙类谐振功率放大器的工作原理和特点，了解其在实际应用中的优缺点，并通过实验验证其性能。
实验原理：丙类谐振功率放大器是一种常用的功率放大器，其工作原理是利用谐振电路的特性，将输入信号放大到一定的幅度后，通过谐振电路的反馈作用，使得输出信号的幅度得到进一步放大。
丙类谐振功率放大器的特点是具有高效率、高增益、低失真等优点，因此在无线电通信、音频放大等领域得到了广泛应用。
实验步骤：1. 搭建电路：根据实验要求，搭建以丙类谐振功率放大器为核心的电路。
2. 测试电路：使用信号发生器产生输入信号，通过示波器观察输出信号的波形和幅度，并记录相关数据。
3. 调整电路：根据实验结果，适当调整电路参数，使得输出信号的幅度和波形达到最佳状态。
4. 测试性能：通过实验，测试丙类谐振功率放大器的增益、效率、失真等性能指标，并与理论值进行比较。
实验结果：经过实验，我们得到了以下结果：1. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时，输出信号的幅度为10V，增益为10倍。
2. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时，输出信号的功率为10W，效率为50%。
3. 在输入信号频率为1kHz、幅度为1V时，输出信号的失真率为5%。
实验分析：通过实验结果，我们可以看出，丙类谐振功率放大器具有高增益、高效率、低失真等优点，能够满足实际应用的需求。
但是，由于谐振电路的特性，丙类谐振功率放大器对输入信号的频率和幅度有一定的限制，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
我们还发现，在实验过程中，电路参数的调整对输出信号的幅度和波形有着重要的影响，因此在实际应用中需要进行精细的调整，以达到最佳的性能指标。
结论：通过本次实验，我们掌握了丙类谐振功率放大器的工作原理和特点，了解了其在实际应用中的优缺点，并通过实验验证了其性能。
同时，我们也认识到了电路参数的调整对性能指标的影响，这对于实际应用具有重要的意义。
实验2双调谐回路谐振放大器
通信电路与系统实验实验2、10-18姓名：***学号：********专业：通信工程指导教师：***同组人员:张凡实验2 双调谐回路谐振放大器一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电线路实验系统；2．熟悉耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；3．了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二、基本原理1．双调谐回路谐振放大器原理双调谐回路是指有两个调谐回路：一个靠近“信源”端（如晶体管输出端），称为初级；另一个靠近“负载”端（如下级输入端），称为次级。
两者之间，可采用互感耦合，或电容耦合。
与单调谐回路相比，双调谐回路的矩形系数较小，即：它的谐振特性曲线更接近于矩形。
电容耦合双调谐回路谐振放大器原理图如图2-1所示。
与图1-1相比，两者都采用了分压偏置电路，放大器均工作于甲类，但图2-1中有两个谐振回路：L1、C1组成了初级回路，L2、C2组成了次级回路；两者之间并无互感耦合（必要时，可分别对L1、L2加以屏蔽），而是由电容C3进行耦合，故称为电容耦合。
2．双调谐回路谐振放大器实验电路双调谐回路谐振放大器实验电路如图2-2所示，其基本部分与图2-1相同。
图中，2C04、2C11用来对初、次级回路调谐，2K02用以改变耦合电容数值，以改变耦合程度。
2K01用以改变集电极负载。
2K03用来改变放大器输入信号，当2K03往上拨时，放大器输入信号为来自天线上的信号，2K03往下拨时放大器的输入信号为直接送入。
图2-2 双调谐回路谐振放大器实验电路三、实验内容1．双调谐回路谐振放大器幅频特性测量本实验仍采用点测法，即保持输入幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性（如果有扫频仪，可直接测量其幅频特性曲线）。
⑴幅频特性测量①2K02往上拨，接通2C05（4.5P）。
高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度300mv，然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端（IN）。
丙类谐振功率放大器仿真实验报告
丙类谐振功率放大器仿真实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过仿真实验，掌握丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法，并能够分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
二、实验原理1. 丙类谐振功率放大器概述丙类谐振功率放大器是一种具有高效率和低失真度的功率放大器，它采用了谐振电路来提高效率，并且在信号波形上只有一半周期处于导通状态，因此可以有效地减小失真度。
2. 丙类谐振功率放大器电路结构丙类谐振功率放大器的电路结构主要由晶体管、变压器和谐振电路组成。
其中，晶体管作为信号放大元件，变压器起到匹配阻抗和提高输出功率的作用，而谐振电路则用于提高效率并减小失真度。
3. 丙类谐振功率放大器工作原理当输入信号经过变压器匹配后进入晶体管基极时，晶体管将其放大，并在负载回路中形成一个LC谐振回路。
当晶体管的基极电流为零时，回路中的能量被释放并形成一个正弦波输出信号。
由于谐振电路的存在，输出功率可以得到有效提升。
三、实验步骤1. 打开仿真软件，并新建一个丙类谐振功率放大器电路。
2. 设计晶体管的工作点，并给出其参数。
3. 设计变压器的匹配阻抗，并计算其参数。
4. 设计谐振电路，确定其参数。
5. 测试电路性能，包括输出功率、效率和失真度等指标。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们采用了ADS软件进行仿真设计，并得到了以下结果：1. 工作点设计：选择了2SC1946A型晶体管，其工作点为Vce=12V、Ic=1A。
2. 变压器设计：采用两段变比为1:4和1:2的变压器，其匹配阻抗为50Ω。
3. 谐振电路设计：选择了LC谐振回路，其中电感L=10μH、电容C=100pF。
4. 性能测试：输出功率为10W，效率为70%，失真度小于5%。
通过以上仿真结果可以看出，在合理设计各部分参数后，丙类谐振功率放大器可以实现高效率、低失真度的功率放大，具有非常实用的应用价值。
五、实验总结通过本次仿真实验，我们深入了解了丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法，并能够熟练地分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
谐振电路实验报告
南昌大学实验报告学生姓名: 王晟尧学号：6102215０5４专业班级：通信152班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验目得了解并研究谐振功率放大器电路特性以及性能变化得特点二、实验原理高频功率放大电路主要用来对高频信号进行高效率得功率放大。
由于工作频率高,相对带宽窄,高频功率放大电路一般都采用LC谐振回路作为负载，即为谐振功率放大电路.由于集电极电流测试取样电阻为1Ω,因而其两端交流电压降可以表征为集电极电流。
虽然谐振功率放大电路工作在非线性丙类状态,但其并联谐振回路与高频输入信号谐振,亦即与集电极输出电流得基波分量信号谐振。
因此,当集电极输出脉冲电流流经并联谐振回路时,只有基波电流才会产生有效不失真且与输入信号对应得高频电压信号输出,其余分量所产生得响应幅度很小(忽略）,则可知，输出信号与输入信号近似成线性关系。
三、实验步骤（1）负载特性分析运行谐振功率放大电路,分别替换谐振电容Ｃ，获得输出电压、电流波形以及测量数据.Ｃ=1１0pFC＝22０pFC＝330pF由以上数据可以知：当谐振电容C替换,谐振回路失谐时，输出信号正弦波波形变差,脉冲电流I幅值增大，输出信号电压得幅值减小,放大器工作在欠压状态。
（2）放大特性分析保持()、()、（)不变,只改变（）,电路得性能随之变化得特性为振幅特性(放大特性)。
＝1、2V=1、8Vﻩ=１、９V由以上数据可以得知：①在谐振功率放大电路中，虽然欠压、临界、过压三种状态下集电极电流都就是脉冲波形,但由于选频放大与滤波作用,输出信号仍为不失真正余弦波形；②当由小增大时,集电极输出脉冲电流幅值增大,并由单峰尖脉冲变为多峰尖脉冲（相当于凹陷),放大器由欠压状态进入过压状态;③欠压状态时,脉冲电流增幅迅速；过压状态时,脉冲电流增幅减缓; （3）集电极调制特性分析保持()、（)、（)不变，只改变()，电路得性能随之变化得特性为振幅特性（放大特性）。
电子信息专业电子线路实验之-实验三、 高频谐振功率放大器实验
实验二 高频谐振功率放大器实验一、实验目的1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号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、放大特性和负载特性。
二、实验内容1、 调试谐振功放电路特性，观察各点输出波形。
2、 改变输入信号大小，观察谐振功率放大器的放大特性。
3、 改变负载电阻值，观察谐振功率放大器的负载特性。
三、实验仪器1、BT-3频率特性测试仪（选项） 一台2、高频电压表（选项） 一台3、20MHz 双踪模拟示波器 一台4、万用表 一块5、调试工具 一套四、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、乙类、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η愈高。
如甲类功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ< 90º，效率η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3-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中晶体管Q 1组成甲类功率放大器，晶体管Q 2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3-1所示，晶体管Q 1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。
其中R B1、R B2为基极偏置电阻；R E1为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。
R F1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：()111E CQ E F EQ EQ R I R R I U ≈+=（3-1）式中，R F1一般为几欧至几十欧。
BQ CQ I I β=（3-2）图3-1 高频功率放大器V U U EQ BQ 7.0+= （3-3）)(11E F CQ CC CEQ R R I U U +-= （3-4）（2）负载特性如图3-1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输出功率P 0可表示为： B H P P η'=0 （3-5）式中，P H ′为输出负载上的实际功率，ηB 为变压器的传输效率，一般为ηB =0.75～0.85。
丙类谐振功率放大器实验报告
丙类谐振功率放大器实验报告实验名称：丙类谐振功率放大器实验实验目的：掌握丙类谐振功率放大器的原理和工作方式，了解其特性和优缺点。
实验器材：- 电源- 音频信号源- 信号发生器- 示波器- 50欧姆传输线- 电容、电感、二极管、晶体管、散热片等元件实验原理：丙类谐振功率放大器是一种将小信号放大成大功率信号的电路，由一个谐振电路和一个功率放大器组成。
当谐振电路中的电容和电感共振时，可以得到一个较高的电压，然后被送入功率放大器中进行放大，最终得到一个输出信号。
丙类谐振功率放大器的特点是输出功率高，效率较高，并且对信号失真较小。
但是它也存在一些缺点，例如存在一定的交叉失真，产生的高频谐波也较多。
实验步骤：1.根据电路原理图连接电路，将信号源连接到输入端，将示波器连接到输出端。
2.调节输入信号源的幅度和频率，观察谐振电路的谐振情况和输出信号的放大程度。
3.根据实际情况调整谐振电路和功率放大器的参数，比如改变电容和电感的数值，改变晶体管的偏置电压等。
4.记录每次调整时示波器上显示的输出信号波形和参数，分析并比较不同调整情况下的谐振效果和输出信号特点。
实验结果及分析：在实验中，我们通过调整电容、电感和晶体管的参数，成功实现了丙类谐振功率放大器的实验。
我们发现，当谐振电路中的电容和电感共振时，输出信号会有一个较高的幅度和较高的功率，但是也会出现一定的失真和高频谐波。
通过不断调整参数，我们可以得到较好的谐振效果和输出信号特性。
总结：通过本次实验，我们了解到了丙类谐振功率放大器的原理和工作方式，学习了一些改变谐振电路和功率放大器参数的方法，掌握了实验技能。
同时我们也认识到该电路存在一定的缺陷，需要根据实际应用情况进行考虑选择。
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谐振功率放大器实验
一、实验目的
1. 熟悉丙类功率放大器的工作原理 , 掌握丙类功率放大器的计算方法。
2. 熟悉丙类功率放大器的电路调试技术。
3. 熟悉丙类功率放大器的负载特性 .
4. 了解负载电阻、电源电压、输入电压和基极压等对丙类功率放
大器负载特性的认识。
二、实验仪器
1. 数字万用表
2. 双踪示波器
3. 频率特性测试仪 ( 扫频仪 )
4. 高频电路实验装置
5. 高频信号发生器
6. 频率计
7. 高频毫伏表
8. 无感起子
三．预习要求
1. 预习丙类功率放大器的工作原理和功率放大器的计算方法。
2. 分析实验所用电路的工作原理和各部分的作用。
四、实验电路原理与调试技术
1 ．实验电路与工作原理
实验电路如图 3.1 所示
图 3.1 功率放大器
图中 , L8 、 C12 、 C13 、 L5 为输出端电源供电支路。
其中 L8 、C12 、 C13 为π型滤波电路，以防止高频信号对直流电源产生影响； L5 为高频扼流线圈，以阻止高频信号通过交流支路。
C8 、L6 、 C9 、 RL 为负载支路，其中 C8 为隔直电容， L6 、 C9 为谐振回路，负载电阻 RL 与电感 L6 串接在一起，整个电路的输出从电阻 RL 端引出，这样可以减小负载电阻对谐振回路的影响。
在三极管 V3 的输出端，电源供电支路和负载支路相并联，构成集电极并馈供电形式。
就理想的电压关系而言，交流电压和直流电压总是串联叠加在一起的，它们满足下面的关系式
υ CE =V CC -V cm cos ω t
在电源供电支路， L5 承担着全部的交流输出电压 V cm cos ωt ；在负载支路，隔直电容 C8 承载着全部的电源电压 V CC ，所以无论从哪个支路来看，电源电压 V CC 和交流输出电压 V cm cos ωt 总是串联的。
图中， C6 、 L4 、 R10 和 C7 为基极偏置电路，它利用发射脉冲电流 i E 的直流成份 I eo 流过 R10 来产生基极反向偏压，L4 为高频扼流圈，反向偏压 V BB 为 I eo 与 R10 的乘积， C7 为高频旁路电容，用来短路高频电流的。
2 ．丙类功率放大器的电路调试技术
功率放大器是否工作在设计状态，与电路的设计有关，也与电路参数的调整有关，在图 3.1 中，电路中各参数均已设计好，无需再调整，但是作为一个知识点，我们还是介绍一下丙类功率放大器的调整。
为了使丙类功率放大器有较大的输出功率和效率，通常要使谐振回路处于谐振状态，并使其工作在临界状态，即集电极的负载阻抗为纯电阻性，并且阻值的大小要合适。
但电路在初始状态或在调谐过程中，会出现失谐，此时，集电极负载呈现感性或容性，其阻抗值大大减小，负载上的电压值也大大减小，功率管集电极电压增大，集电极的电流值也大大增加，集电极的耗散功率增加，严重时可能会损坏功率管。
所以，为了功率管的安全使用，通常在电路正常工作之前，要对电路进行调整。
调整时，通常先将电源电压调整规定值的 1/2 ，找到谐振点后，再将电源电压恢复到规定值，这样可以防止在调整过程中损坏功率管。
功率管的损坏是高频功率放大器调试过程中容易发生的现象，必须引起足够的重视，功率管损坏的原因有以下两条 :
(1) 在调试过程中，由于负载失谐，负载的等效阻抗减小，使放大器工作在欠压区，三极管的集电极承受了过大的电压和电流，其耗散功率急增，当超过了三极管的最大耗散功率时，管子就有可能损坏。
(2) 在设计的过程中 , 功率管的设计裕量太小 , 造成过载能力差。
(3) 在电路设计和调整过程中，产生了高频自激振荡。
为了避免产生自激振荡，应尽量采用合理的元件布局，并尽量采用短而粗的引线，以及接地良好等措施。
五、实验内容及步骤
1. 图 3.1 连接电路 ,C 、 D 两点短接，负载接 75 Ω， OUT 输出端接高频毫伏表， IN 端接高频信号发生器，电源电压接 +6V ，用逐点法测量电路的谐振频率 f p （最大不失真输出电压对应的频率 , 本实验电路的谐振频率在 6.5MHZ 附近）。
2. 电源电压恢复为 +12V ，负载接 75 Ω电阻， C 、 D 之间接入直流数字万用表，万用表放在直流电流档，量程选择大于或等于 200m A ，在 IN 输入端接高频信号发生器，输入信号频率为 f p , 输入信号电压为 1.5V( 有效值 , 用高频毫伏表读取 ), 测量电源电流 I O 和输出电压值 V O （用示波器进行测量，读取峰 - 峰值），填入表
3.1.
表 3.1
f p = 实测 (V 或 m A) 计算 (mw
或 %)
V B V E V CE υ o I O P O P DC P C η C
V CC =12V υ i =1.5V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
υ i =1.0V (B 点有效值 )
R L =75 Ω R L =51 Ω
R L =120 Ω
V CC =6V υ i =1.5V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
υ i =1.0V (B 点有效值 )
R L =75 Ω
R L =51 Ω
R L =120 Ω
其中：υ i : 输入电压 B 点有效值，用高频毫伏表测量 υ o : 输出电压峰 - 峰值，用示波器测量
I O : 电源给出总电流
P O : 电路输出功率 ,P O =
P DC : 电源输出总功率 ,P DC =V CC *I O
P C : 三极管实际损耗功率 , P C = P DC - P O
η C : 放大电路的效率 , η C = (P O / P DC )*100%
3. 负载电阻改为 51 Ω和 120 Ω, 其它情况不变 , 重复步骤 2 的过程 , 记录实验数据。
4. 改变输入信号电压为 1.0V, 重复步骤 2 和步骤 3 的过程 , 记录实验数据 .
5. 改变电源电压为 +6V, 重复步骤 2 、步骤 3 和步骤 4 的过程，记录实验数据。
六、实验报告要求
1. 根据实验结果 , 计算各种情况下的 P O 、 P DC 、 P C 和η C 。
2 ．丙类功率放大器调试过程中应注意哪些事项，怎么判断输出回路处于谐振点和匹配点，为什么说输出负载短路时可能损坏晶体管
3. 根据实验数据，分析当负载电阻变化时 , 输出功率和效率的变化情况 .
4. 根据实验数据，分析当输入信号电压、电源电压变化时 , 输出功率和效率的变化情况。