通信电子线路课程设计高频功率放大器
【精品课程设计】丙类高频功率放大器课程设计
课程设计前言 (2)1丙类功放原理 (3)1.1 丙类谐振功率放大器的功率与效率 (3)1.1.1 功率关系 (3)1.1.2 放大器的集电极效率 (3)1.1.3 谐振功率放大器临界状态的计算 (4)1.2 功率放大器的负载特性 (4)1.2.1 uc、ic 随负载变化的波形 (4)1.2.2 功率及效率随负载（工作状态）变化的波形 (5)1.3丙类谐振功率放大器的偏置电路及耦合电路 (6)1.3.1直流馈电电路 (6)1.3.2 输出回路和级间耦合回路 (7)1.3.3 输出耦合回路 (8)2 设计电路 (9)2.1开发与设计的总体思想 (9)2.2 丙类功放原理图 (9)2.3设计过程 (9)3 电路的仿真与分析 (10)3.1仿真软件的介绍 (10)3.2放大电路的仿真与分析 (12)3.2.1试验电路参数 (12)3.2.2计算谐振回路与耦合回路的参数 (12)3.2.3主要技术指标的测试 (14)4 总结 (15)参考文献 (16)课程设计前言高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中，如在接受设备中，从天线上感应的信号是非常微弱的，高频小信号谐振放大器来完成；在发射设备中，为了有效地使信号通过信道传送到接收端，需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率，这就要用高频谐振功率放大器将信号放大到所需的发射功率。
高频功率放大器的主要功用是发射高频信号，并且以高效输出大功率为目的。
发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要经多级高频功率放大器才能获得足够的功率，送到天线辐射出去。
已知能量（功率）是不能放大的，高频信号的功率放大，其实质是在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率，因此除要求高频功率放大器产生符合要求的的高频功率外，还应要求具有尽可能高的转换效率。
低频功率放大器可以工作在A（甲）类状态，也可以工作在B（乙）类状态，或AB（甲乙）类状态。
B类状态要比A类状态效率高（A类最大效率50%；B类最大效率为78.5%）。
《通信电子线路》实验报告-高频功率放大器
《通信电子线路》实验报告实验名称：高频功率放大器学院：专业班级：姓名：学号：联系方式指导教师：一、实验环境Multisim 14.0二、实验目的1、进一步了解Multisim仿真步骤，熟练操作获取波形2、仿真验证高频功率放大器原理，观察高频功率放大器工作在过压、临界、和欠压状态的波形三、实验原理和设计高频功率放大器工作在三极管截止区，导通角小于90度，属于丙类放大器。
故三极管输出波形为尖顶余弦脉冲序列（临界或欠压）或是凹顶余弦脉冲序列（过压），信号经过选频网络后，能够恢复指定频率的波形信号。
原理图如图2.1所示。
图2.1输出电流Ic和Vce 关系曲线，如图2.2图2.2四、实验步骤1，按照原理图连接电路。
2，计算电路谐振频率，画出幅频响应和相频响应。
3，选择合适的电源电压值，使三极管发射结反偏，集电结反偏。
4，调节基极偏置电压源、信号源幅度、并联回路电阻值和集电极电源，观察输出电压Vc 、输出电流ic波形，判断电路状态五、实验结果及分析1、并联谐振回路的幅频响应和相频响应，如图4.1所示图4.1并联谐振回路谐振频率为11.56MHz，与电路参数计算相吻合。
其0.707带宽为15.65MHz2、输入信号改为f= 11，56MHz，计算频谱如图4.2.1所示图4.2.1输出信号频谱如图4.2.2所示图4.2.23、观察时域波形。
调节参数Vbb= 0.7V反偏，Vi = 0.9Vrms，Vcc = 10V，波形如图4.3.1所示图4.3.1根据三极管特性，发射极反偏时，电流信号Ib需克服Vbb和Vbz才能导通，所以Ib和Ic应为尖顶余弦脉冲。
但是仿真出波形为完整余弦脉冲，不符合理论。
可能的原因有，三极管导通电压参数与理论值差异较大，发射结反偏程度低。
三极管模型不符合实际特性，无截止区。
调节Vbm，使Vi = 1.0V，其余参数不变，观察时域波形，如图4.3.2输出电压Vc产生失真，可能因放大倍数等参数不合适导致。
通信电子线路课程设计高频功率放大器
摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成，第一级为甲类功率放大器，第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，从而设计出完整高频功率放大器电路，再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，后给出了实际搭建电路测试的数据及分析，最后总结实验并给出了PCB 绘图。
关键词：高频功率放大器；甲类功放；丙类功放；选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (3)1.1 设计任务及要求 (3)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (3)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (6)2.1设计课题的参数选择 (6)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (9)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (11)3 电路的仿真与实物调试 (12)3.1 电路的仿真 (12)3.2实物电路调试结果 (13)3.3电路的仿真分析 (14)3.4实物电路调试分析 (14)3.5误差分析 (15)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 实物图 (19)附录B 元器件清单 (20)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥ 2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数： W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。
高频电子线路课程实验四高频功率放大器解析
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控13-2学号姓名指导教师温涛实验四高频功率放大器一实验目的1．了解和掌握丙类高频谐振功率放大器的构成及工作原理。
2．了解丙类谐振功率放大器的三种工作状态及负载特性、调制特性、放大特性和调谐特性。
3. 掌握丙类谐振功率放大器的输出功率oP、直流功率DP、集电极效率C4. 掌握用频谱仪观测信号频谱、频率及调制度的方法。
二实验原理高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，它也是一种以谐振电路作负载的放大器。
它和小信号调谐放大器的主要区别在于：小信号调谐放大器的输入信号很小，在微伏到毫伏数量级，晶体管工作于线性区域。
小信号放大器一般工作在甲类状态，效率较低。
而功率放大器的输入信号要大得多，为几百毫伏到几伏，晶体管工作延伸到非线性区域——截止和饱和区，这种放大器的输出功率大，效率高，一般工作在丙类状态。
一．高频功率放大器的原理电路高频功放的电原理图如图7-1 所示（共发射极放大器）它主要是由晶体管、LC 谐振回路、直流电源Ec 和Eb 等组成，Ub 为前级供给的高频输出电压，也称激励电压。
二．高频功率放大器的特点1.高频功率放大器通常工作在丙类（C 类）状态。
甲类（A =180 度，效率约50%；乙类（B =90 度，效率可达78%；甲乙类（AB 类）90<<180 度，效率约50%< <78%；丙类（C <90 度工作到小于90 度，丙类效率将继续提高。
2.高频功率放大器通常采用谐振回路作集电极负载。
由于工作在丙类时集电极电流i c 是余弦脉冲，因此集电极电流负载不能采用纯电阻，而必须接一个LC 振荡回路，从而在集电极得到一个完整的余弦（或正弦）电压波。
我们知道，对周期性的余弦脉冲i c ，可用傅立叶级数展开：式中，Ic1m、Ic 2m、Ic3m 为基波和各次谐波的振幅。
通信电子线路创新训练教程【ch07】 高频功率放大器 PPT课件
高频功率放大器的工作原理
03 功率关系
直流功率 直流功率是指直流电源在交流一周期内所供给的平均功率。
高频功率放大器的工作原理
03 功率关系
高频功率 高频功率放大器的集电极输出回路如图所示，可知输出回路对基频谐振呈现纯电阻， 对其他谐波呈现的阻抗很低，因此，只有基频电流能产生输出功率。
05
晶体管倍频器
晶体管倍频器
01
倍频器
倍频器是一种使输出信号频率变为输入信号频率的整数倍的电路。它常用作甚高频无线电发 射机或其他电子设备的中间级。采用倍频器的主要原因有以下几点。 （1）采用倍频输出可降低主振荡器的工作频率，提高频率稳定度。由于在实际中，主振荡器 的工作频率越高，会导致其频率稳定度越低，因此一般采用频率较低、频率稳定度较高的晶 体振荡器，后面加若干级倍频器来达到所需频率。因此，对于要求工作频率高，且要求频率 稳定度严糙百颤甭焙碍铂憋癌斑唇傲芭唉癌唉肮唉癌碍懊捌哎敖邦按哀倍稗肪叭靶柏兵昂岸 膘袄拔播癌败拌唉扒扳爱袄蔼氨吧和电子仪器就需要倍频器。
1、动态特性 高频功率放大器的动态特性是晶体管的内部特性和外部特性结合起来的特性 (实际高频功率放大器的工作特性)。
2、状态分类 根据功率放大器在工作时是否进入饱和区，可将其分为欠压、临界和过压 3 种作状态。
谐振功率放大器折线近似分析法
03 动态特性与负载特性
1
欠压
若在整个周期内晶体管工作时不进入饱和区，即在任何时刻都工作在放
谐振功率放大器折线近似分析法
01 特性曲线理想化
晶体管的静态特性曲线常用的是输入特性曲线、转移特性曲线和输出特性曲线。
高频电子线路课程设计高频功率放大器设计汇总
目录摘要 (I)Abstract (II)1 高频功率放大器的基本原理 (1)1.1 宽带功放 (2)1.1.1 静态工作点 (3)1.1.2 甲类功放的负载特性 (3)1.1.3 宽带功放的功率增益 (4)1.2 丙类功率放大器 (5)1.2.1丙类功放基本关系 (5)1.2.2 负载特性 (9)2 参数设计 (11)2.1 宽带功放参数计算 (11)2.1.1 电路参数计算 (11)2.1.2 静态工作点计算 (12)2.2 丙类功放参数计算 (12)2.2.1 放大器的工作状态计算 (12)2.2.2计算谐振回路及耦合回路的参数 (13)2.2.3 基极偏置电路参数计算 (14)3 总体电路设计 (15)4 电路仿真 (16)4.1 宽带功率放大器电路仿真 (16)4.2 丙类功放电路仿真 (18)5 心得体会 (19)6元件清单 (20)7参考文献 (21)摘要高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大。
以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。
甲类放大器电流的流通角为360°，适用于小信号低功率放大。
乙类放大器电流的流通角约等于 180°；丙类放大器电流的流通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作。
丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。
高频功率放大器大多工作于丙类。
但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。
高频功率放大器在很多领域和方面都有应用，并且涉及到很多方面的知识点，则在此次设计中我们可以掌握高频宽带功放与高频谐振功放的设计方法，电路调谐及测试技术；负载的变化及激励电压，基极偏置电压，集电极电压的变化对放大器工作状态的影响；了解寄生振荡引起的波形失真及消除寄生振荡的方法；并且可以了解并掌握仿真软件的应用。
课程设计高频功率放大器的设计.doc
课程设计任务书2009—2010学年第二学期专业：通信工程专业学号：** 姓名：露珠儿课程设计名称：通信电路课程设计设计题目：高频功率放大器的设计完成期限：自2010 年6 月15 日至2010 年 6 月22 日共1 周一、设计目的1、巩固所学的理论知识；2、提高综合运用所学理论知识独立分析和解决实际问题的能力；3、掌握高频功率放大器的大体原理；4、分析与计算各个参数与性能指标。
二、设计内容按照功率放大器的原理，设计一个高频功率放大器。
三、设计要求一、设计出高频功率放大器，并分析原理；二、分析与计算集电极电流i c及其傅立叶变换；3、分析其特点。
四、参考资料[1] 沈伟慈.通信电路.西安：西安电子科技大学出版社，2007.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部份之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输进程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
在高频范围内，为了取得足够大的高频输出功率，就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。
本次课程设计先是对高频功率放大器有关理论知识作介绍，在性能指标分析基础上进行单元电路设计最后设计出整体电路图，并对结果进行分析，最后总结课程设计体会。
关键词：无线传输；高频功率放大器；频带；选频网络；负载目录1 课题描述 (1)2设计原理 (1)3设计进程 (5)电路原理及特点 (5)3.1.1高频功放性能分析 (5)3.1.2谐振功率放大器的动态特性 (5)3.1.3功率放大器的负载特性 (6)3.1.4放大器工作状态的调整 (7)设计内容及参数计算 (9)4结果及分析 (12)总结 (13)参考文献 (14)1 课题描述在通信电路中，为了弥补信号在无线传输进程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
高频电子线路课程设计-高频放大器
高频电子线路课程设计题目：高频放大器班级：2008级通信工程姓名：学号：成绩：一、设计任务要求设计一个调频电路中载波输入中的高频放大器（调谐放大器），由LC 单回路构成集电极的负载，调谐于放大器的中心频率。
调谐放大器的种类很多，按调谐回路分为单调谐、双调谐和参差调谐等放大器；而按电路联接方式又可分为共射、共基、共集三种放大器。
一般说，采用双调谐回路的放大器，其频率响应在通频带内可以做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截止。
超外差接收机中的中频放大器常采用双回路的调谐放大器。
双调谐回路谐振放大器主要技术指标：静态工作点、电压增益、通频带、矩形系数，将其与单调谐回路谐振放大器进行比较，得到对同一输入信号而言，双调谐回路谐振放大器比单调谐回路谐振放大器的电压增益有所增大、通频带显著加宽、矩形系数明显改善，高频小信号放大器主要应用于接收机的高频放大器和中频放大器中，目的是对高频小信号进行线性放大。
二、高频放大器方案分析由于单调谐放大器的频带较窄,选择性较差。
优点是线路简单,调整方便。
通常当放大器的相对带宽B/ f 较小时(B/ f < 5 %) ,可以采用这种线路。
双调谐放大器具有较好的选择性和较宽的通频带。
它由两级调谐回路组成,分别称为初、次级回路,通过电容或电感耦合。
其电路比较复杂,调整比较困难。
单调谐放大器实验框图如下：图中，直流偏置电路中包括基极分压式偏置电阻、发射机负反馈偏置电阻和旁路电容。
高频交流放大电路包括输入回路、晶体管、输出回路（LC并联谐振回路，输出变压器和负载）。
二、电路工作原理及设计说明1、实验电路图VC C双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，因而它被广泛地用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。
但双调谐回路放大器的调整较为困难。
双调谐回路放大器如图所示，图中由C3、C4、C5、C9、C10、L1、L2组成的双调谐回路。
2、三极管输入输出特性 (1)、Uce>0时的输入特性当Uce>0时，这时电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电极、Uce>Ube ，三极管处于放大状态。
高频功率放大器课程设计
目录一、课程设计目的 (2)二、课程设计题目描述和要求 (2)三、课程设计报告内容 (2)四、结论 (13)五、结束语 (13)六、参考书目： (14)一、课程设计目的由于高频振动器所产生的高频振动信号的功率很小，不能满足发射机天线对发射机的功率要求，所以在发射之前需要经过功率放大后才能获得足够的功率输出。
本次课程设计使通过已学的电路基础知识，模拟高频振动功率放大器，使发射机内部各级电路之间信号功率能有效传输，这就要求放大器输入端和输出端都能实现阻抗匹配。
即放大器输入端阻抗和信号阻抗匹配，放大器输出端阻抗和负载阻抗匹配。
我们知道能量是不能放大的，高频信号的功率放大，其实质在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换为高频功率，因此除要求高频功率放大器产生符合要求的高频功率外，还应要求有尽可能高的转换率。
主要是根据已知数据设计一个丙类高频功率放大器。
二、课程设计题目描述和要求设计一高频功率放大电路；1.要求三极管工作在丙类状态；2. 主要技术指标：输入已调波的峰值为100mV；载波频率为6.5MHz，输出功率≧1w，负载50Ω，效率≧80%；3.用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试。
三、课程设计报告内容3.1 设计方案的论证高频功率放大器的主要功用是放大高频信号，并且以高效输出大功率为目的，它主要应用于各种无线电发射机中。
发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要经多级高频功率放大器才能获得足够的功率，送到天线辐射出去。
高频功率放大器输出功率范围，可以小到便捷式发射机的毫瓦级，大到无线电广播电台的几十千瓦，甚至兆瓦级。
目前，功率为几百瓦以上的高频功率放大器，其有源器件大多为电子管，几百瓦已下的高频功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。
如图所示是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路，除电源和偏置电路外，它是由晶体管、谐振回路和输入回路三部分组成的。
高频功放中常采用平面工艺制造的NPN高频大功率管，它能承受高电压和大电流，并有较高的特征频率fT。
高频功率放大器
高频电子电路课程设计-—- 高频功率放大器班级：09姓名：学号：P成绩：目录1 设计要求 (2)1.1 已知条件 (2)1.2 主要技术参数 (2)1.3 具体要求 (2)2 原理分析 (3)3 电路设计 (4)3.1 电路概要设计 (4)3.2 丙类功率放大器设计 (4)3.2.1放大器的工作状态 (4)3.2.2谐振回路及耦合回路的参数 (5)3.2.3基极偏置电路参数计算 (7)3.3 甲类功率放大器设计 (7)3.3.1电流性能参数 (7)3.3.2静态工作点 (8)4 高频功率放大器完整电路图 (9)5 电路仿真 (10)6 设计心得 (12)7 参考文献 (14)摘要高频功率放大器是通信系统中发送装置的主要组件，用于发射机地末端。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成，第一级为甲类功率放大器，第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，从而设计出完整高频功率放大器电路，再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
关键词：甲类功率放大器、丙类功率放大器、multisim仿真。
一、设计要求1.1已知条件+VCC=+12V,晶体管3DG130的主要参数为PCM=700mW，ICM=300mA，VCES≤0.6V，hfe≥30，fT≥150MHz，放大器功率增益AP≥6dB。
晶体管3DA1的主要参数为PCM=1W，ICM=750mA，VCES≥1.5V,hfe≥10,fT=70MHz,AP≥13dB。
1.2主要技术参数输出功率P0≥500mW，工作中心频率f0≈5MHz，效率η＞50%，负载RL=50Ω。
1.3具体要求分析高频功率放大器原理，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，利用电子设计工具软件multisim对电路进行仿真测试，分析电路的特性。
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摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。
本课程设计的高频功率放大器电路由两极功率放大器组成，第一级为甲类功率放大器，第二级为丙类谐振功率放大器。
分别对甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计，通过给定的技术指标要求确定甲类功率放大器和丙类谐振功率放大器设计的工作状态和计算出电路中各器件参数，从而设计出完整高频功率放大器电路，再利用电子设计软件multisim对电路仿真。
通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，后给出了实际搭建电路测试的数据及分析，最后总结实验并给出了PCB 绘图。
关键词：高频功率放大器；甲类功放；丙类功放；选频回路ABSTRACTHigh frequency power amplifier is one of the important components of transmission equipment, communications circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication distance, the greater the required output power. In the high-frequency range, in order to obtain a large enough frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency, relatively narrow band, so commonly used frequency-selective network as a load circuit.The curriculum design of high frequency power amplifier circuit by bipolar power amplifier, the first class is class a power amplifier, second class C class tuned power amplifier. On class a power amplifier and C class tuned power amplifier design, through the given technical requirements to determine the class a power amplifier and a C class tuned power amplifier design working state and calculate circuit in the device parameters, and design integrity of high frequency power amplifier circuit, and the use of Electronic Design Software Multisim for circuit simulation. Through the analysis of simulation results of circuit characteristics, so that the circuit has been further improved. The report first gives the design goal and function of circuit analysis, and then discuss the various circuit design and schematics, gives the actual circuit structures test data and analysis, finally summarizes experimental and gives the PCB drawing.Key words: high frequency power amplifier; class a power amplifier;class c power amplifier;frequency selective network;目录1 设计任务及要求和工作原理说明 (3)1.1 设计任务及要求 (3)1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明 (3)2 电路各模块功能介绍及参数的确定 (6)2.1设计课题的参数选择 (6)2.2设计课题的硬件系统各模块功能简要介绍 (9)2.3设计课题的仿真图、PCB图 (11)3 电路的仿真与实物调试 (12)3.1 电路的仿真 (12)3.2实物电路调试结果 (13)3.3电路的仿真分析 (14)3.4实物电路调试分析 (14)3.5误差分析 (15)4 结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 实物图 (19)附录B 元器件清单 (20)1 设计任务及要求和工作原理说明1.1 设计任务及要求1)输出功率mW P 5000≥ 2)工作中心频率MHZ f 100=3)%75>η4)负载电阻Ω=50L R5)晶体管用3DG130,其主要参数： W p cm 625=,mA I cm 600=,MHZ f r 100=1.2 设计课题总体方案思路介绍及工作原理说明1.2.1 设计课题总体方案思路介绍功率放大器是通过将直流输入功率转换化为交流功率输出,以提高发射信号能量 ,便于接收机接收的电路 ,因而要求输出功率大 ,效率高 ,同时 ,输出中的谐波分量应该尽量小 ,以免对其他频道产生干扰。
根据电流导通角的不同 ,功率放大器分为甲类、 乙类、 丙类等 ,电路由馈电电路、 输入匹配、 输出匹配及级间耦合 4部分组成。
其中，回路的滤波作用，就是把我们所需要的放大后的基波信号选出来，把不需要的谐波抑制掉。
我们知道，工作于乙类或丙类的放大器，其Ic 为一脉冲，其中除含直流分量、基波分量外，还有谐波分量。
如果负载是个电阻，它决不能把其中的基波分量选出来。
但在LC 的并联谐振回路中，由于线圈的电阻很小，可以认为对直流是短路的。
对基波来说，当谐振时，回路的等效阻抗是一个数值较大的纯电阻。
对于n 次谐波，回路严重失谐，故回路对n 次谐波呈现的阻抗与基波相比可以忽略不计。
既然输入信号是正弦电压，故通过LC 回路的电流必然也是正弦电流。
由此得出结论：由于并联LC 回路的谐振特性起着滤波作用，尽管板流是脉冲形式的，但回路电流和回路两端的电压仍然是正弦形式的。
高频功率放大器的主要技术指标有：输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度（或信号失真度）等。
这几项指标要求是互相矛盾的，在设计放大器时应根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。
功率放大器的效率是一个突出的问题，其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。
高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类，通过谐振回路的选频功能，可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分，选出基波分量从而基本消除了非线性失真。
1.2.2 功率放大器的工作原理说明高频功率放大器是对载波信号或高频信号进行功率放大的电路。
利用选频网络作为负载回路的功率放大器成为谐振功率放大器。
在某些场合高频放大技术的高低成为制约本领域技术发展的关键所在。
比如射频手机和高频信号收发机等，都需要用到高频功率放大器，并且作为一项非常重要的技术攻关项目。
特别是移动电话机中高频功率放大器品质的高低直接影响其产品的技术指标。
如图1.2所示为高频功放基本原理图，图中，高频扼流圈提供直流通路，C1为隔直流电容，谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。
其中天线等效阻抗，作为输出负载。
与非谐振功放比较，它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率，但有一些区别。
图1.2.1 高频功放基本原理图1.2.3 Protel工作原理图图1.2.2 高频功率放大器Protel图NPN型高压晶体管 2N5551作为放大管 ,三极管Q1、电感 L1、电容 C3组成甲类功率放大器 ,工作在线性放大状态。
三极管 Q3和由电感 L3、电容C11、 C9构成的负载回路组成丙类功率放大器。
R1、 R2、 R3、 R4组成第 1级静态偏置电阻 ,调节R2、 R3可改变放大器的增益。
L1、 C3组成一级调谐回路 ,L2、 R5、 C2组成的部分在丙类功率放大器基极处产生负偏压馈电 , R7为射级反馈电阻 ,调整 R7可改变丙类功率放大器的增益。
C9、 C11、 L3组成末级调谐回路 , C9用来微调谐振频率以获得最佳工作状态。
C8、 C7和 L4组成滤波回路 ,起到改善波形的作用。
集电极可选择连接不同的负载。
当基极输入的正弦信号频率取值在 L1、 C3谐振频率附近时 ,集电极输出正弦信号电压增益最大。
C1为射级旁路电容 ,有效地控制了可能由于射级电阻R3、 R4过大而引起电压增益下降的问题。
当甲类功率放大器输出信号大于丙类功率放大器三极管 Q2的be间负偏压时 , Q3才导通工作。
当L3、 C11处谐振频率与从甲类功率放大器集电极获得的放大输出正弦信号的频率一致时 ,丙类功率放大器工作于谐振状态 ,集电极将获得最大的电压增益 ,达到功率放大的目的C1、 C5为隔直电容 ,其作用是传送交流 ,隔离直流。
在高频电路中隔直电容取值一般较小 ,这里取 C4=10nF, C5=10nF。
2 电路各模块功能介绍及参数的确定2.1设计课题的参数选择2.1.1 看Protel 原理图分析参数的确定图2.1.1 高频功率放大器1.静态工作点的设置由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流 ICQ 一般在0.8－2mA 之间选取为宜。
设计电路中取:mA I CQ 5.1= 任取合适的e R 的值。
因为：e EQ EQ R I V ∙= (2.1)BEQ EQ BQ V V V += (2.2) EQ CC CEQ V V V -= (2.3) ()BQ BQ I V R ∙=10~52 (2.4) 而 βCQ BQ I I = (2.5) 因为 R 1=(V CC -V BQ )R 2/V BQ (2.6)2.丙类功放的参数计算（1）确定功放的工作状态丙类高频功率放大器可工作在欠压状态、过压状态和临界状态。