高频功率放大器的设计 精品
基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用
高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。
本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
关键词：高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。
近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。
利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。
2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
以其主要用途来说，功放可以分做两大类别，即专业功放与家用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声，以及录音监听等场所使用的功放，一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求，这类功放通常称为专业功放。
而用于家庭的hi－fi音乐欣赏，av系统放音，以及卡拉ok娱乐的功放，通常我们称为家用功放。
随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化，高频电子设备已经成为生活中的必需品，而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。
由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升，使得高频电路的特性获得大幅的改善。
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。
高频功率放大器设计1
题目、主要内容和基本要求：实验名称：高频功率放大器实验目的：1清楚丙类放大器的工作原理掌握丙类放大器的计算与设计方法2 弄清楚电源电压和集电极负载对功率放大器功率和效率的原理3 培养独立思考和动手能力。
1、主要内容利用所学的高频电路知识，设计一个高频功率放大器。
通过本次电路设计，掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。
加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。
2、基本要求设计一个高频功率放大器，主要技术指标为：(1) 工作中心频率F0=5MHZ；(2) 输出功率PO》=500MV；(3) 负载电阻RL=51欧；(4) 效率大于50%。
3：所需要的元件：高频信号发生器HP8640B （用于产生和输入高频信号）超高频毫伏表DA-30A（用于测量输入输入中的高频信号）跟踪示波器COS5020（用于观察各路各级输出信号的波形，观察结果）数字万用表（用来测量晶体管的静态工作点）晶体管稳压电源（为晶体管和电路提供直流电源）环形铁氧体高频变压器（放大输出信号）电容、电感电阻等若干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。
本次课设报告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，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后总结课设体会。
1 高频功率放大器知识简介在通信电路中，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。
为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。
高频谐振功率放大器设计
课程设计任务具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计2、电源电压V cc＝＋12V，采用NXO－100环形铁氧体磁芯，3、工作频率f0＝6MHz4、负载电阻R L＝75Ω时，输出功率P0≥100Mw，效率η>60％5、完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总时间安排：二十周一周，其中3天硬件设计，4天软、硬件调试及答辩。
指导老师签名年月日系主任（或责任老师）签名：年月日目录摘要 (I)1 高频功率放大器简介 (1)宽带功放 (1)丙类功率放大器. (4)2 单元电路的设计 (6)丙类功率放大器的设计 (6)甲类功率放大器的设计 (8)电路仿真 (9)3 电路的安装与调试 (10)4 课程设计心得体会 (12)参考文献 (14)附录1 (15)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。
高频谐振功率放大器设计与仿真-visionouc
丙类谐振功率放大器模块
丙类谐振功率放大器原理图如图所示
谐振功率放大器的特点： （1）放大管是高频大功率晶体管，能承受高电压和大电流 （2）输出端负载回路为调谐回路，既能完成调谐选频功能 ，又能实现放大器输出端负载的匹配。
（3）基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压，使电路工 作在丙类状态。 （4）输入余弦波时，经过放大，集电极输出电压是余弦脉 冲波形。 （5）晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流 能量的过程中起开关控制作用，谐振回路LC是晶体管的 负载。
高频谐振功率放大器设计与仿真
指导老师：郑海永 小组成员：夏文杰 李潇 章磊
一、任务要求 二、设计思想 三、仿真过程与成品展示
1.1课程设计的任务
在无线电信号发射过程中，发射 机产生高频信号功率很小，因此在它 后面要经过一系列的放大，如缓冲级、 中间放大级、末级功率放大级等，获 得足够的高频功率后，才能输送到天 线上辐射出去。本次课程设计的任务 就是设计一高频谐振功率放大器。
甲类 :电路中管子的导通时间是整 个信号周期,集电极电流导通角为 180度。
放大器的 工作状态
乙类 :集电极电流导通角为90度。
丙类 : 集电极电流导通角小于90度。
系统框图
信 号 输 入 信 号 输 出
两级 甲类 放大器
工作在 丙类状态的 谐振放大器
选择两级甲类放大器放大输入 电压，再由丙类放大器获得较高的功 率和效率，并由具有滤波作用的调谐 回路获得近似不失真的正弦波信号。
系统整体电路图
丙类谐振功率放大器
Pcb板的电路搭建
进行所有元件的封装与布局
进行布线
进行最后的收尾
Pcb板的焊接
碰到的问题和困难
1.软件的使用困难 2.前期准备不足带来的麻烦 3.Pcb板和元件购买的困难 4.焊接的难度和对工艺了解的不足
高频功率放大器课程设计
《高频电子线路》课程设计说明书高频功率放大器的设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：袁申根、杨威、张巨怡指导教师：***专业：电子信息工程班级：电子1102班学号：13、33、14完成时间：2013年11月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。
本次课设报告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，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后总结课设体会。
关键词：三极管；LC谐振；谐振频率；谐振电压放大倍数。
ABSTRACTHigh frequency power amplifier is an important part of transmission equipment ,communication circuit, in order to compensate for signal attenuationin the wireless transmission process requires a higher transmitter power output,the communication distance farther, the greater the output power required. In the high-frequency range, in order to obtain enough high-frequency output power, we must use high-frequency power amplifier. As the working frequency of high frequency power amplifier high, relatively narrow band, it is generally used as a frequency selective network load circuit.The first class report introduced the theory related to the knowledge of high frequency power amplifier, the performance analysis is based on the final design of a unit circuit design the whole circuit, in the software simulation meets the technical requirements, the simulation result is analyzed, finally summarize the experience lesson.Keywords triode：LC resonance; Resonant frequency; Resonance voltage amplification factor目录第1章设计报告1.1 课程设计内容及要求 (1)1.2 课程设计基本原理 (1)1.2.1 基本原理 (1)1.2.2 丙类功率放大器的特点 (2)1.2.3 功率放大器的负载特性 (2)1.2.4 丙类高功放原理图 (3)第2章设计方案2.1 总体电路图设计 (6)第3章电路仿真3.1 Multisum软件简介 (7)3.2 Multisum仿真电路 (8)第4章实物制作及其调试4.1 实物制作 (9)结束语 (10)参考文献 (11)附录二：PCB电路图 (12)附录三：实物图 (12)第1章 设计报告1.1 课程设计内容及要求内容：设计高频功率放大器。
高频功率放大器课程设计报告书
目录1 .概述及基本原理 (1)2.方案及各部分设计原理分析 (2)2.1整体介绍 (2)2.2原理分析 (2)2.3具体分析 (3)3.1功率放大器输出功率的计算分析 (4)3.2谐振回路的计算分析 (4)3.3放大管栅极和板极的电流电压关系 (5)3.4高频功率放大器的能量关系 (8)3.5发射管的工作状态 (9)4.仿真结果及分析总结 (10)5.心得体会 (13)6.参考文献 (14)1 .概述及基本原理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。
随着现代通信技术的日益发展高频放大应用的领域也越来越广。
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。
所以本次课程设计我选择高频功谐振率放大器。
如图1-1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1-1高频功放基本原理图谐振式高频功率放大器的特点是：①为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶体管发射结为反向偏置，由E b（V BB）来保证，流过晶体管的电流为余弦脉冲波形；②负载为谐振回路，除了确保从电流脉冲波中取出基波分量，获得正弦电压波形外，还能实现放大器的阻抗匹配。
2.方案及各部分设计原理分析2.1整体介绍基本部分组成，即电子管、谐振回路和电源。
电子管在放大器中起着把直流能量转换为交流能量的作用；谐振回路是电子管的负载；电源供给电子管各电极电压，它们共同保证电子管的正常工作。
放大器有两个主要电路：板极电路和栅极电路。
板极电路包括并联振荡回路和直流板极电压Ea 的馈电电路。
高频功率放大器的设计
东北石油大学课程设计2011年3月4日东北石油大学课程设计任务书课程高频电子线路题目高频功率放大器的设计专业电子信息工程姓名学号07主要内容、基本要求、主要参考资料等1、主要内容利用所学的高频电路知识，设计一个高频功率放大器。
通过本次电路设计，掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。
加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。
2、基本要求设计一个高频功率放大器，主要技术指标为：(1) 工作中心频率06.5MHzf=；(2) 输出功率100mWAP≥；(3) 负载电阻75LR=Ω；(4) 效率60%η>。
3、主要参考资料[1] 阳昌汉。
高频电子线路。
哈尔滨：高等教育出版社，2006。
[2] 张肃文，陆兆雄。
高频电子线路(第三版)。
北京：高等教育出版社，1993。
[3] 谢自美。
电子线路设计·实验·测试。
武汉：华中科技大学出版社，2000。
[4] 高吉祥。
电子技术基础实验与课程设计。
北京：电子工业出版社，2002。
完成期限2月28日-3月4日指导教师专业负责人2011 年 2 月25 日一、电路原理1．电路原理及用途在通信电路中，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。
为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。
在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能输送到天线上辐射出去。
这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。
实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。
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。
高频宽带功率放大器的设计与制作
－－－－有关遥控 有关射频 有关无线通讯的 专业文档资料站 ３１５ＭＨｚ．ＣＯＭ 遥控网 ＲＦ３１５．ＣＯＭ 射频网 ｜ 遥控制作（无线 红外 载波 ＤＴＭＦ等） ｜ 相关元器件 ｜ 基础知识 ｜ 标准、法规 ｜ │传感器 单片机 自控 ＣＡＤ等综合版│ 基础知识＞Ｆｏｌｌｏｗ ｍｅ Ｒａｄｉｏ跟我学无线电＞第二章：高频宽带功率放大器的设计与制作（２）输入回路阻抗变换电路的设计 输出１Ｗ功率高频晶体管放大电路的设计 输出回路阻抗变换电路的设计 日期：２００６－０１－１１ １５作者：来源：ｍｉｃｒｏｅａｒｏｎｌｉｎｅ．ｃｏｍ《高频电路设计与制作》第二章高频放大器设计与制作2-4高频宽带功率放大器的设计与制作（第二部分）输入回路阻抗变换电路的设计 输出1W功率高频晶体管放大电路的设计 输出回路阻抗变换电路的设计《高频电路设计与制作》章节目录第一章高频电路基本常识第二章高频放大器设计与制作第三章高频振荡电路的设计与制作第四章PLL数字锁相环电路设计与制作第五章变频器电路设计与制作第六章FM频率调制/解调电路的设计制作第七章AM幅度调制/解调电路设计与制作第八章实用高频电测仪表制作回总目录页查看28个制作总装效果电路原理图PCB墨稿PROTEL格式文件器材供应第二章高频放大器设计与制作查看本章节详细目录2-1 高频信号放大器所应具备的特征2-2 使用FET（场效应管）高频放大期的设计-制作2-3 使用IC的宽频带放大器的设计-制作2-4 宽频带功率放大器的设计-制作小信号放大器与功率放大器的差异 功率放大器工作点选取方法 阻抗匹配-提高效率 本AB类功率放大器的设计要点输入回路阻抗变换电路的设计 输出高频功率放大器的制作与调试 所制作的宽频带功率放大器的特性 备注栏：电路负反馈与频带宽度的关系 输入回路阻抗变换电路的设计 增益值 晶体管的基极与射极间是一PN结，当温度变化时，顺向压降V BE将以－2．0~2．5mv／℃变化。
(完整)W高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计
课程设计题目高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师2010 年1月月26日日课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信0704指导教师：工作单位：信息工程学院题目:高频电子线路课程设计——高频功率放大器的设计初始条件：1、可选元件：晶体管、高频磁环、电阻、电容、开关等2、仿真软件：EWB要求完成的主要任务：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）。
时间安排：1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。
（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。
指导教师签名： 2010年 1月日系主任（或责任教师）签名： 2010 年 1月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 高频功率放大器概述 (1)1.1 基本原理框图 (2)1.2 放大器工作状态特点 (3)2 设计原理 (4)2.1 整体介绍 (4)2.2 谐振放大器基本原理 (4)2.3 电路动态特性 (6)3 单元电路设计与参数计算 (8)3.1 设计要求及思路 (8)3.2 丙类功率放大器的设计及参数计算 (9)3.2.1确定放大器的工作状态 (9)3.2.2 基极偏置电路计算 (10)3.2.3 谐振回路与耦合线圈的参数计算 (10)3.2.4 电源去耦滤波元件选择 (11)3.3 甲类功率放大器的设计 (11)3.3.1 电路性能参数计算 (11)3.3.2 静态工作点计算 (12)4 高频功率放大器总电路图 (12)5 仿真结果及分析 (13)5.1 甲类放大器、丙类功率放大器静态直流工作点的测量与比较 (14)5.2末级谐振功率放大器（丙类）仿真 (14)5.3 仿真遇到的问题 (15)6 总结与体会 (16)参考文献 (17)附录 (19)元件清单 (19)本科生课程设计成绩评定表 (20)摘要高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，广泛应用在发射机、高频加热装置和微波功率源等待脑子设备中。
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课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 高频功率放大器设计初始条件：1、可选元件：晶体管、高频磁环、电阻、电容、开关等2、仿真软件：Mulitisim要求完成的主要任务:设计一个高频功率放大器，要求1.输出功率Po≥125mW2.工作中心频率fo=6MHz3. >65%时间安排：1．理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2．课程设计时间为1周。
（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。
指导教师签名： 2010年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I 1 谐振功率放大器的工作原理.. (1)1.1基本原理电路 (1)1.2高频谐振功率放大器的电路组成 (3)1.3集电极电流余弦脉冲分解 (3)1.4高频谐振功率放大器的性能分析 (6)1.4.1 谐振功率放大器的动态特性 (6)1.4.2 谐振功率放大器的负载特性 (7)1.4.3 放大器工作状态的调整 (9)2 具体设计过程 (9)2.1电路元件参数计算 (10)2.1.1基极偏置电路计算 (10)2.1.2计算谐振回路与耦合线圈的参数 (11)2.1.3电源去耦滤波元件选择 (11)2.2谐振功率放大器的功率和效率关系协调 (11)3高频谐振功率放大器电路仿真及结果分析 (13)3.1仿真结果 (13)3.1.1第一放大级并测量所需参数和输出波形 (13)3.1.2第二放大级并测量所需参数和输出波形 (13)3.1.3第三放大级并测量所需参数和输出波形 (14)3.2仿真结果分析 (15)总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)摘要通信电路中，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。
为获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
我们对高频功率放大器和低频功率放大器的共同要求是输出功率大和效率高，但由于两者的工作频率和相对带宽相差颇大，就决定了他们之间有根本的差异。
基于两种放大器的不同特点，使得这两种功率放大器所选的状态有所不同：低频功放工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态，现在也出现了一些工作于丁类的低频放大器；高频功率放大器则一般工作于丙类（某些特殊情况可工作于甲类、乙类、丁类、戊类等）。
高频放大器的主要技术指标是输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制等。
这几项指标往往是相互矛盾的，在设计功率放大器时，总是根据该放大器的工作特点，突出其中一些指标，然后兼顾另外一些指标。
AbstractIn communication circuits, in order to compensate for signal transmission in the wireless transmitter in the attenuation requirements have greater power output, communication, the greater the distance the greater the required output power. In order to obtain a large enough high-frequency output power, high-frequency power amplifier must be used. Our high-frequency power amplifier and low-frequency power amplifier output power of the common requirement is large and high efficiency, but because of the work of both frequency and relative bandwidth vary considerably, we decided there is a fundamental difference between them. Based on two different characteristics of the amplifier, making the status of these two different from the selected power amplifier: low-frequency power amplifier works in Category A, and B or Class B (limited to push-pull circuit) state, and now there have been some work on the small Class of low-frequency amplifiers; high-frequency power amplifiers are generally working in a Class C (in some special cases can work on the A, B, D, E, etc.).The main technical indicators of high-frequency amplifier is the output power, efficiency, power gain, bandwidth and harmonic suppression and so on. The above targets, often contradictory, and in the design of power amplifiers, it always work according to the amplifier characteristics, highlighting some of the indicators, and then take into account some other indicators.1 谐振功率放大器的工作原理由于高频功率放大器通常工作于丙类，因此不能用线性等效电路来分析。
对他们的分析方法通常采用折线近似分析法。
1.1 基本原理电路图1.1 谐振功率放大器的基本电路图1.1是高频谐振功率放大器的基本原理图。
晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用。
谐振回路LC 是晶体管的负载.电路工作在丙类工作状态外部电路关系式：t V V e bm BB b ωcos +-= （式1.1）tV V e cm CC c ωcos -= （式1.2）晶体管的内部特性： )(BZ b c c V e g i -= （式1.3）图1.2 谐振功率放大器转移特性曲线故晶体管的转移特性曲线表达式：V bm cos θc =BB V +V BZ （式1.4）故得：bm BZBB c V V V +=θcos （式1.5）必须强调指出，集电极电流c i 虽然是脉冲状，但由于谐振回路的这种滤波作用，仍然能得到正弦波形的输出。
谐振功率放大器各部分的电压与电流的波形图如图所示：图1.3 高频功率放大器中个分电压与电流的关系1.2 高频谐振功率放大器的电路组成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。
因欠压状态效率低，而过压状态严重失真，谐波分量大，所以一般选用临界状态。
在晶体管功率放大器中，可以通过改变激励电压、基极偏压、集电极负载、集电极直流供电电压来改变放大器的工作状态。
从输出功率Po>500mw 来看，末级功放可采用甲类或丙类功率放大器，但要求总效率η>50%，显然，只用一级甲类功放是不能达到目的的，故采用两级功率放大器，第一级采用甲类功率放大器，第二级采用丙类功率放大器，其中甲类功放选用晶体管3DG12，丙类功放选择晶体管3DA1。
其参数的设定：功放的基极偏置电压BE U -是利用发射极电流的直流分量0E I 在射极电阻2E R 上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号'i U 为正弦波时，则集电极的输出电流c i 为余弦脉冲波。
利用谐振回路22C L 的选频作用可输出基波谐振电压!C U 、电流1C i 。
当功率放大器的电源电压CC U +，基极偏置电压b U ，输入电压（或激励电压）bm U 确定后，如果电流导通角θ选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻q R 。
当交流负载线正好穿过静态特性曲线的转折点A 时，管子的集电极电压正好等于管子的饱和管压降CES U ，集电极电流脉冲接近最大值cm I 。
1.3集电极电流余弦脉冲分解参阅图1.4，一个尖顶余弦脉冲主要由脉冲高度max c i 和通角c θ这两个参量完全确定。
因此得先确定max c i 和c θ的公式，然后对脉冲进行分解。
图1.4尖顶余弦脉冲将式（1.1）代入晶体管内部特性方程的表达式（1.3），得：(cos )c c BB bm BZ i g V V t V ω=-+- （式1.6）当t ω=c θ时c i =0，代入上式得：0(cos )c BB bm BZ g V V t V ω=-+- （式1.7） 即 c o s B B B Z c bm V VV θ+= （式1.8）因此知道了BB V ﹑BZ V 与bm V 的值，c θ的值就完全确定了。
将式（1.6）与式（1.7）相减，即得：(cos cos )c c bm c i g V t ωθ=- （式1.9）当t ω=0时，c i =max c i ，因此 max (cos cos )c c c i g t ωθ=- （式1.10）当跨导c g ﹑激励电压bm V 与通角c θ已知后，将式（1.9）与式（1.10）相除，即得 max cos cos 1cos cc c c i t i ωθθ-=- 或 max cos cos 1cos c c c c t i i ωθθ-=- （式1.11）式（1.11）即为尖顶余弦脉冲的解析式，它脉冲高度max c i 与通角c θ。
将上式用傅里叶级数展开分解为平均分量﹑基波分量和各次谐波分量，即：012cos cos2cos c c cm cm cmn i I I t I t I n t ωωω=+++++（式1.12）0max 0()c c c I i αθ= （式1.13） 式中0sin cos ()(1cos )c c c c c θθθαθπθ-=-称为平均分量电流分解系数。