高频小信号功率放大器
高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真分析
1课程名称： 高频电路原理实验名称：高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真一、实验目的：1.进一步掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。
4.熟练掌握multisim 软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用二、实验原理（一）单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1（a ）所示。
该电路由晶体管Q 1、选频回路T 1二部分组成。
它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S ＝12MHz 。
基极偏置电阻W 3、R 22、R 4和射极电阻R 5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W 3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。
放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1（a ）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为∑=LC f π210式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
关于高频小信号调谐放大器的实验报告
实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的；1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
二、实验仪器；3 实验内容及步骤(电路图、设计过程、步骤)；四、实验内容和步骤实验中电路部分元器件值，R2=10KΩ, R3=1KΩ, R10=2KΩ, R12=51Ω, R13=10KΩ,R24=2KΩ, R27=5.1KΩ, R28=18KΩ, R30=1.5KΩ, R31=1KΩ, R32=5.1KΩ, R33=18KΩ, R35=1.5KΩ, W3=47KΩ, W4=47KΩ,C20=1nF, C21=10nF, C23=10nF。
（一）、单级单调谐放大器1、计算选频回路的谐振频率范围如图1-8 所示，它是一个单级单调谐放大电路，输入信号由高频信号源或者振荡电路提供。
调节电位器W3 可改变放大电路的静态工作点，调节可调电容CC2 和中周T2 可改变谐振回路的幅频特性。
谐振回路的电感量L=1.8uH～2.4uH，回路总电容C=105 pF～125pF，根据公式图1-8 单级单调谐放大器实验原理图2、检查连线正确无误后，测量电源电压正常，电路中引入电压。
实验板中，注意TP9接地，TP8 接TP10；3、用万用表测三极管Q2 发射极对地的直流电压，调节可变电阻使此电压为5V。
4、用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV 的正弦信号，用示波器观察，调节电感电容的大小，适当调节静态工作点，使输出信号V o 的峰峰值V op-p 最大不失真。
记录各数据，得到谐振时的放大倍数。
5、测量该放大器的通频带、矩形系数对放大器通频带的测量有两种方式：(1) 用扫频仪直接测量；(2) 用点频法来测量，最终在坐标纸上绘出幅频特性曲线。
此处选用以扫频仪测量在放大器的频率特性曲线上读取相对放大倍数下降为0.1 处的带宽BW0.1或0.01处的带宽BW0.01。
第三章-高频小信号放大器
➢ yoe yo1 go1 jCo1 为晶体管的输出导纳。
➢ Y为L' 晶体管在输出端1、2两点之间看来的负载导纳，即下级晶 体管输入导纳与LC 谐振回路折算至1、2两点间的等效导纳。
➢ yoe YL' 可以看成是1、2两点之间的总等效导纳。
所有元件折算到LC 回路两端得图（a），再简化为图（b）
yre yfe yie Ys
图 4.2.3 晶体管放大器及其 ｙ参数等效电路
End
y（导纳）参数的缺点：随频率变化；物理含义不明显。
图 4.2.4 混合π等效电路
优点： 各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。 缺点：
rbc 集电结电阻
Cbc 集电结电容 rbe 基射极间电阻
C b'e 发射结电容 rbb 基极电阻
rce 集射极间电阻
图 4.2.4 混合π等效电路
gm 晶体管跨导
附加电容 Cbe、Cbc、Cce：由晶体管引线和封装等结构所形成，数
值很小，高频下可以忽略。
rb'e
26 0
IE
0 为共射组态晶体管的低频电流放大系数；
I E 为发射极电流，单位为mA。
gm Vb'e 表示晶体管放大作用的等效电流发生器。
电压增益改写为：
Av
V o1 V i1
yfe yoe YL'
p12 yfe Y'
本级实际电压增益为：
Av
V i2 V i1
N2 V o1
N1
V i1
p2 V o1
p1
V i1
p2 p1
p12 yfe Y'
p1 p2 yfe Y'
由右图知：
高频功率放大器和高频小信号放大器的异同
高频功率放大器和高频小信号放大器的异同你说到“高频功率放大器”和“高频小信号放大器”，是不是有点迷糊，像两个高科技的“外星人”站在那儿，听得懂但又搞不懂？嘿，别担心，我们一块儿拆解这个话题。
这两者看似高大上，实际上也没那么难懂。
咱们先来瞧瞧它们的区别，再聊聊它们的共同点。
只要细心一瞧，你会发现它们的“性格”和用途就像是两位性格各异的好朋友，一个专注于大场面，一个则偏爱细节，跟咱们生活中的人一样，有大有小，各有特色。
高频功率放大器，它的任务听起来就很“霸气”——主要是放大信号的功率。
你想想，它就像是个肌肉男，肌肉一上来，信号的力量就能倍增，通常它的工作是让信号的能量达到足够的强度，才能驱动像天线那样的设备进行无线传输。
常见的应用呢，就是无线通信，卫星，广播，甚至你拿个手机打电话时背后，可能就有功率放大器在默默地推波助澜。
说白了，它的角色就是让信号变得更“壮实”，把信息传得远，信号覆盖大。
而高频小信号放大器呢？它跟功率放大器不一样，更多的是在“听力”上较为出色，注重对微弱信号的放大。
这就好比一位擅长“放大”细微声音的耳机——不让任何一点点声音丢失。
通常它是在信号比较弱的时候“站出来”，把那些微小的、难以捕捉的信号放大，好让后续的设备能够处理更清楚的信号。
你比如在一些低噪音的环境下工作时，小信号放大器就发挥了巨大的作用。
也许你没有注意到，它每次都默默为你加油，让微弱的信号也能被精准传递。
你看，两者的功能不同，应用领域也大有区别。
功率放大器就像是个大力士，靠的是能量，靠的是“推”的力量，它重视的是信号的传递距离和强度。
而小信号放大器呢，侧重的是信号的细节放大，注重“音质”而非“音量”。
这个就像是跟音响比拼时的表现，有人追求低音炮的震撼力，有人却在意高音的清晰透彻。
但是，不要以为它们完全没有交集。
实际上，很多时候这两者是搭档，一起工作的。
比如说，在无线电的信号处理中，信号从接收到处理再到传输过程中，既需要小信号放大器来捡拾和放大微弱信号，也需要功率放大器来将信号推送出去，覆盖更广的区域。
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
1-3 小信号调谐放大器一 .实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；3.掌握测量放大器幅频特性的方法；4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二 . 实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；4.用示波器观察放大器的动态范围；5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块，插好鼠标接通实验箱上电源开关，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是：用鼠标点击显示屏，选择扫频仪，将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮，并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮，此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线，调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法，其步骤如下：① 通过鼠标点击显示屏，选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后，显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
高频小信号谐振放大器
动态范围
动态范围是指放大器能够处理的信号幅度范围， 高频小信号谐振放大器的动态范围通常较小。
稳定性分析
稳定性
01
高频小信号谐振放大器的稳定性是一个重要指标，需要分析其
在不同工作条件下的稳定性表现。
稳定性因素
02
影响高频小信号谐振放大器稳定性的因素包括温度、电源电压、
材料选择
选用具有低温度系数的元件和材料，提高放大器 的热稳定性。
05
实际应用与案例分析
无线通信系统中的应用
无线通信系统中的信号传输需要经过 多个中继站，而每个中继站都离不开 高频小信号谐振放大器的应用。
在无线通信系统中，高频小信号谐振 放大器主要应用于基站、中继站和移 动终端等设备中，是实现无线通信的 关键元件之一。
在雷达系统中，高频小信号谐振放大器主要应用于发射机和接收机中，是实现雷达 探测的关键元件之一。
卫星通信系统中的应用
卫星通信系统由于其覆盖范围广、传输距离远等特点，被 广泛应用于国际通信、军事通信等领域，而高频小信号谐 振放大器在其中也发挥了重要的作用。
高频小信号谐振放大器能够将卫星接收到的微弱信号进行 放大，提高信号的传输质量和距离，保证卫星通信系统的 稳定性和可靠性。
应用场景
01
02
03
通信系统
用于接收微弱的高频信号， 如无线电广播、卫星通信 等。
雷达系统
用于检测和跟踪目标，如 军事雷达、气象雷达等。
导航系统
用于接收和放大GPS等导 航信号，实现精确定位。
02
谐振放大器的基本结构
输入和输出匹配网络
输入匹配网络
高频小信号放大器的一些质量指标讲解
增益 dB
电压比(Uo/Ui)或 电流比(Io/Ii)
功率比(Po/Pi)
衰减 电压比(Uo/Ui)或
dB
电流比(Io/Ii)
功率比(Po/Pi)
0
1
1
0
1
1
1
1.12(? 1.1)
1.26(? 1.3)
-1
0.891(? 0.9)
0.794(? 0.8)
2
1.26(? 1.3)
1.58(? 1.6)
1 0.7
实际通 频带
2? f0.7
0.1 0
f
2? f0.1
衡显量然选K择r0.1性越的小基，本越指接标近有1两， 个即—2Δ—f0矩.1越形接系近数2和Δf抑0.7制，比这。时实 际通频带越接近理想通频带。
同时由定义可知，矩形系数
Kr0.1 >1。
本继页续完
三、选择性
3、抑制比 d
抑制比的意义： 抑制比是表示电路对某一特 定的干扰频率的抑制能力。
引言
为了分析高频小信号放大器，首先应当了 解实际运用时对它的要求如何，也就是应当先 讨论它的主要质量指标。
高频小信号放大器的主要质量指标如下： （1）增益（ gain ） （2）通频带（ passband ） （3）选择性（ selectivity ） （4）工作稳定性（ stability ） （5）噪声系数（ noise figure ）
于噪1比的的，比越值接反近应1，了则信说号明通放 比下降了。此时有：
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求要和点要习学节本
1、增益 2、通频带 3、选择性 4、工作稳定性 5、噪声系数
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一、增益
3.1高频小信号放 大器的质量指标
基于Multisim的高频功率放大与高频小信号放大研究
• 14•高频功率放大器与高频小信号放大器在无线通信中被广泛使用。
通过对两者放大器的原理进行概述，对两者电路使用Multisim进行仿真分析，并对指标进行公式推导与分析计算，比较两者放大器的异同。
背景：在无线通信领域，由于传输的开放性、接收环境的复杂性，和通信用户的随机移动性，信道将会对信号的传输造成不同的损耗，因此在发送信号时，应使用高频谐振功率放大器将信号放大到所需的发射功率。
不仅如此，在接收信号时，接收机也应有将所需要的频率选择出来并放大的能力。
本文将通过理论分析两种放大器的各项指标，结合对应的需求来对比两种放大器的共性与不同，设计高频放大电路并进行仿真测试。
1 高频功率放大器仿真测试1.1 对于高频功率放大仿真电路的搭建如图1当三极管工作在丙类放大时，三极管的集电极电流ic 为周期性尖顶余弦脉冲，其包含直流分量和许多谐波分量，通过数学模型的计算，将丙类放大时的理想信号进行傅里叶分解，得出直流、基波和各次谐波，得出的每个分量是角度的函数。
1.2 分析集电极电流ic的波形（图2）图1 高频功率放大电路仿真图2 ic电流波形• 15•式中：利用MATLAB做出函数图像如图3。
clc;clear;o=linspace(0,pi,100);i1=(sin(o)-o.*cos(o))./(pi*(1-cos(o)));i2=(o-sin(o).*cos(o))./(pi*(1-cos(o)));i3=(2*sin(2*o).*cos(o)-4*sin(o).*cos(2*o))./(2*pi*3*(1-cos(o).*cos(o)));plot(o,i1,o,i2,o,i3);图3 频率函数图像利用Multisim内的傅里叶分析观察若不选频，输出电路为纯负载时波形的频率分量。
图4 纯负载输出波形傅里叶分析对该信号进行傅里叶分析可以观察到图4中有基波分量，也有各次谐波，其中基波分量幅值最高，随着谐波次数增加，幅值减小十分明显。
高频电路实验Multisim版含答案
试验一高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、依据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp；2、通过仿真，视察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
3、利用软件中的波特图仪视察通频带，并计算矩形系数。
4、变更信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，依据图粗略计算出通频带。
f0(KHz) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065U0(mv)A V5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器视察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器视察输入输出波形，并计算出电压增益A v02、利用软件中的波特图仪视察通频带，并计算矩形系数。
试验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，视察i c的波形。
（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...吩咐，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）依据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L。
依据各个电压值，计算此时的导通角θc。
第3章 高频小信号放大器
矩形系数Kr0.1定义：单位谐振曲线N（f）值下降到0.1时的频带 范围与通频带之比，即
BW0.1 K r0.1 BW0.7
理想谐振回路Kr0.1＝1，实际回路的Kr0.1总是大于1，而且其数 值越大，表示偏离理想值越大；其值越小，表示偏离理想值越小。 实际单级单调谐LC谐振回路的矩形系数： K r0.1 99 9.95 它是一个与回路的Q值以及谐振频率f0无关的定值，偏离理想回路 值较大。
第3章 高频小信号放大器
7
3.1 选频和滤波电路
选频和滤波电路在无线电接收设备的许多单元电路（如高频 放大器、混频器、中频放大器以及检波器）中起着举足轻重的作 用。
常见的选频电路是LC谐振回路，有串联回路和并联回路两种
类型。
常见的滤波电路是LC谐振回路和固体滤波器，有陶瓷滤波器、
石英晶体滤波器、声表面波滤波器等。
10
串联谐振回路
适合电源内阻小，负载电阻小的场合，应用最广。
谐振特性：电路的阻抗在某一特定频率上具有 最大或最小（或电流达到最大或最小）特性 。 谐振频率：上述作用的特定频率。
第3章 高频小信号放大器
X 容性 感性
11
+
US
L 0
-
0
r C (b)
(a)
ZS
/2 r
0 － /2
0
定义：在输入信号幅值不变的前提下改变其频率，使回路电流 1 幅度为谐振时的 时，对应的频率范围，用BW0.7表示。
2
BW0.7 f 2 f1 2 f 0.7
单位:赫兹
或 ： 0.7 2 1 20.7 单位:弧度/秒 BW 0.7 f 2Q0 2Q0 0.7 1 当 N f 1 2 , 1 0 f0 f 或 ： BW0.7 0 BW0.7 0 (3 — 9) Q0 Q0
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高频丙类谐振功率放大器
一、实验目的
1、熟悉丙类谐振功率放大器的工作原理，学习电路的调谐及指标测试技术。
2、研究丙类谐振功率放大器的负载特性和基极激励电压调制特性。
3、理解高频功率放大器动态特性的含义，三种工作状态的特点及判别。
二、实验仪器
直流电压源、高频信号发生器、示波器、频谱分析仪、万用表、多孔板及相关元器件
三、实验原理
3.1 电路原理
放大器按照电流导通角的不同，可以分为
甲类、乙类、丙类三类工作状态，甲类电流流
通角为180°，但不适合大功率放大。
而丙类导通角小于90°，其输出功率和效率是三种工作状态中最高者，所以高频功率放大器多工作
于丙类。
但丙类放大器的电流波形失真太大，
只能采用调谐回路作为负载。
调谐回路具有滤波能力，回路电压与电流仍然极近于正弦波，失真很小。
晶体管高频谐振功率放大器的原理电路如图所示,由晶体管、输出谐振回路和输入回路三部分组成。
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，晶体管基极直流电压小于0，发射结为负偏置，导致流过晶体管的电流为余弦的脉冲波形；
2、负载为谐振回路，一方面确保从电流脉冲波中取出
基波分量，获得正弦电压波形，另一方面还能实现放大器的阻抗匹配。
3.2 电路及参数设计 偏置电路
常用的电路如右图所示。
它利用发射极的电流在射极电阻上电压建立偏压，这实质上就是直流负反馈的作
用，可以使放大器工作状态变化不大。
缺点是由于R1上建立了一定大小的直流偏压，减小了电源电压利用率，因此 不宜取值过大，以免影响放大器的输出功率和效率。
对高频功率放大器，由于基极通过电感与地连接，所以其直流电位V B =0。
V BE = V B － V E =－V E =－I E R E 。
设计时根据所需要的功率效率、输入信号大小和工作状态确定V BE 值，并进一步计算R E 值。
基极和地之间的电感为扼流圈。
耦合电路
输入匹配电路的作用是自前级获得最大的输入激励功率，而匹配输出电V vB i i 0 t 0 V 丙类放大器工作点。
导通角小于90° p R
L C ()
b u t bb V c
c V b i c i c
u
路是保证放大器的输出功率能有效地加到负载上。
匹配电路的作用可以归纳为：
1、使负载阻抗能与放大器所需要的最佳谐振阻抗匹配，以保证放大器传输到负载上的输出功率为最大。
2、抑制频带以外的信号频率分量，使负载上只有基波分量及频带内的分量存在。
3.3 放大器的工作状态
由图中可以看出，不同的Rp 有不同的动态线的斜率，因此，放大器的工作状态将随着Rp 的不同而变化,上图作出了不同Rp 时的三条负载线(对应三种工作状态)及相应的集电极脉冲波形。
谐振功率放大器的三种工作状态：欠压状态，临界状态，过压状态。
欠压状态：动态特性曲线1代表RP 较小而Vcm 也较小的情形。
动态工作点摆动上端离饱和区还有一段距离，这时的动态工作点都处在晶体管特性曲线的放大区。
临界状态：
RP 上升，动态线斜率下降，输出电压Vcm 升高，到达临界线OP 。
在此状态下，iC 脉冲高度比欠压状态的略小。
过压状态：RP 继续升高，Vcm 升高，iC 出现凹顶。
凹陷的原因是，当Rp 加大到一定程度后，使晶体管工作点摆到饱和区内。
电压Uc 增大到A4点后，射极电流不再随之增加，反而沿着临界线下降，到Uc 达到A5最大点后，电流iC 凹陷最大，降低到最小值。
当Uc 减小时，iC 逐渐增加，直至脱离饱和区后，集电极电流才随着Uc 的减小而减小。
结果导致iC 顶部出现凹陷的余弦脉冲。
总而言之，在欠压状态时，基波电压幅度较小，电路的功放作用发挥的不充分；而在过压时，电流脉冲出现凹陷，集电极电流中的基波分量和平均分量都急剧下降，并且其他谐波分量明显加大，这对于高频功率放大也很不利，通常高频功率放大器一般选择在临界状态工作，可以获得的输出功率最大，效率也很高。
3.4 关键指标
放大器的负载调制特性
当Ucc ，Vbm 一定时，放大器的工作状态随着Rp 的变化而变化。
当Rp 由小变大时，放大器也由欠压逐渐过渡到过压状态，相应的，集电极电流由尖顶余弦脉冲过渡到凹陷的脉冲，如上图所示。
A 1 vB=vBm ax 1 2
3 i C v C
i C P
A 2 A
3 A
4 (vcmi n) Q 1 2 3 A
5 t 0 0 RP 增
加
t ω0c i t ω0
c i t ω0c
i t
ω0p R 增加
在欠压工作状态下，Rp 较小，输出功率和效率都较低，集电极耗散功率较大。
当Rp 由小增大时，相应地，集电极输出电压和输出功率近似线性增大，直流电源消耗的总功率也略为减小，结果使效率增大。
在临界工作状态下，谐振功率放大器输出功率最大，效率也比较高，集电极耗散功率较小，一般发射机的末级多采用工作在临界状态。
这时的放大器接近最佳工作状态。
在过压状态下，当负载变化时，输出信号电压幅度变化不大，因此，在需要维持输出电压比较平稳的场合（例如，中间级）可采用过压状态。
谐振功放的激励调制特性
当Rp ，VCC 一定时，放大器的工作状态和性能将随着基级激励电压vb 的改变而变化。
在vb 逐渐增加时，放大器的工作状态将由欠压进入过压，如上图所示。
在欠压状态下，电流幅度随基极电压vb 增大而显著增大。
进入过压状态后，随着vb 增大，集电极电流脉冲出
现中间凹陷，且高度和宽度增加，凹陷加深。
谐振功放的功率与效率 功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制，把集电极电流的直流功率变换成负载
回路的交流功率。
在同样的直流功率条件下，转换的效率越高，输出的交流功率越大。
集电极电源VCC 提供的直流功率：PCC=VCC*IC
集电极输出基波功率：P=c c I *21U =p 2
R U 21 集电极输出效率C
CC P 2
C I *V R U 21P P ===η 功率放大器的设计原则是在高效率下取得较大的输出功率。
在实际运用中，兼顾输出功率和效率，通常取电流导通角为60°~80°。
四、实验内容
4.1要求
在上面实验内容的基础上设计制作中心频率为10.7MHz 或30MHz 、带宽为1MHz 的高频功率放大器，电路供电电压为5V ，总电流小于10mA ，输出接500Ω负载并联100pF 电容。
观察欠压、临界和过压状态，记录电路元件值对高频功率放大器工作状态的影响。
4.2实验电路
实验原理如下图所示。
相对于上述中的原理图，增加了调节选频电路中心频率的可变电容、电源滤波电路，基极耦合电感和射极反馈电阻。
t ω0t ωc i 0t ωc i 0t ω0c i c i c i t ω0
cm
U 1c m I co I U I ，bm
U 0欠压临界过压
4.3输入信号幅度对电路的影响
记录放大器对不同幅度的输入信号的输出交、直流。
实验中，注意可以改变LC电路的谐振频率，观察非线性情况。
4.4高频功率放大器
通过开关选择负载电阻，以观察欠压、临界和过压状态，记录电路元件值对高频功率放大器工作状态的影响。
输入信号有效值为500mV，可以在功放前加一级放大器，总电流小于10mA。
五、调试重点总结
静态工作点很重要。
功率放大器不同于小信号放大器，它工作在丙类放大状态，而小信号放大器工作在甲类放大，所以他们的静态工作点也是不一样的。
首先，在电路中基极接了一个耦合电感接地，所以基极直流工作电压应该为0.其次，考虑到获得高的效率以及负载功率，射极反馈电阻不可取得过大。
小信号放大级要与功率放大级实现调谐。
我们知道，两级电路都有各自的中心频率，也就是说，信号放大和功率放大都有一个最佳频率点。
只有二者的中心频率点一致，才可能实现较好的输出功率。
负载需要与调谐回路阻抗匹配。
阻抗匹配的作用就是，尽可能的把电源功率耦合到负载功率上，从而获得较高的效率。
当然这一步要在电路调谐之后再作调整。
功率放大器的晶体管不同于小信号放大器的晶体管，该处用的是2SC9016，而且它与
9013、9018的引脚意义不同，焊接电路时需要特别注意。