高频电子线路课程设计--高频功率放大器

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1、 高频电子线路课程设计与答辩 题 目：高频功率放大器 目录目录 一 引言1 二 摘要2 三 基础理论3 1 高频电子线路认知3 2 功率放大器3 3 Multisim12.0 简介 3 四 设计内容4 1. 理论分析4 2. 电路图9 3. 仿真结果 10 4. 实际与理论的对比分析 11 五 总结分析 六 答辩内容 引引 言言 功率放大器（power amplifier） ，简称“功放”，是指在给定失 真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的 放大器。 功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽 作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 功放的工

2、作原理是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电 压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。 因为声音 是不同振幅和不同频率的波， 即交流信号电流，三极管的集电极电流 永远是基极电流的 倍， 是三极管的交流放大倍数， 应用这一点， 若将小信号注入基极， 则集电极流过的电流会等于基极电流的 倍， 然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原 先的 倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电 流放大，就完成了功率放大。 常见的种类有射频功率放大器和高频功率放大器。其中，高频功 率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。 按其工作频带的宽窄划 分为窄带高频功率放大器和

3、宽带高频功率放大器两种， 窄带高频功率 放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路， 故又称为 调谐功率放大器或谐振功率放大器； 宽带高频功率放大器的输出电路 则是传输线变压器或其他宽带匹配电路， 因此又称为非调谐功率放大 器。高频功率放大器是一种能量转换器件， 它将电源供给的直流能量 转换成为高频交流输出。 摘摘 要要 高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基 本电子电路. 其高工作频率和器件的非线性等特点是传统的分析和 设计方法不得不面对的麻烦. 随着计算机技术和集成电路技术的发 展,现代电子电路的设计方式已经步入了 EDA 技术时代. 如今,EDA 技术已被广泛的应

4、用于电子电路设计、仿真、集成电路版图设计、印 刷电路板的设计以及可编程器件的编程等过程中,极大地提高了电子 电路与系统的设计质量及其效率,越来越受到人们的重视. 采用 EDA 技术对电子产品设计进行前期工作已成为一种发展的必然趋势. 但 目前流行的众多通用电路仿真软件一般不具备高频电路的仿真分析 与设计功能. 本文介绍仿真软件 Multisim 的主要功能特点,并利用 其先进的高频仿真功能对丙类谐振功率放大器特性进行仿真研究。 基基 础础 理理 论论 3.1 3.1 高频电子线路高频电子线路 高频电子线路是通信工程、 电子信息工程等电子信息类专业重要的专业基础 课程，有很强的理论性、工程性和实

5、践性。随着科学技术的迅速发展，高频电子 线路的具体内容有了很快的更新换代。但是功率放大器作为重要部件，是无法被 替代的。 3.2 3.2 功率放大器功率放大器 功率放大器的主要要求是获得一定的不失真（或者在一定范围内的失真）的 输出功率，电路通常在大信号状态下工作，其工作特点和对电路的要求与电压放 大电路有所不同，主要有： A. 功率放大器的输出功率尽可能大，因而需要输出电压和电流的的幅值足 够大； B. 功率放大电路在设计和调试过程中，必须把非线性失真限制在允许的范 围内； C. 电路末级的三极管都采用功率管，它的极限参数 ICM、U(BR)CEO、PCM 等 应满足实际电路工作要求，并要留有一定的余量。由于功率管的管耗较 大，在使用时要有散热装置，确保安全； D. 由于工作在大信号状态下，功率管消耗的功率较大，在使用时必须要考 虑转换效率和管耗的问题。 3.3 Multisim 123.3 Multisim 12.0.0 简介简介 Multisim 是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以 Windows 为基础的仿真 工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形 输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 工程师