高频电子线路课程设计---高频谐振功率放大器

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1、 课程名称：高频电子线路课程名称：高频电子线路 设计课题： 高频谐振功率放大器 系 别： 机电工程学院 专业班级： 电子信息工程 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 2009/12/7 2009/12/12 高频谐振高频谐振功率放大器功率放大器 设计者： 指导教师： 摘要：本电路主要由谐振回路、耦合回路、基极偏置电路三部分组成。本电路主要应用于发 射机的末级功率放大，突出特点为有较高的输出功率和效率。 关键词：高频；甲类功放；丙类功放；谐振 引言： 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 的重要单元电路。 根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管电流导通角

2、 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。 电流导通角越小， 放大器的效率越高。 丙类放大器的导通角 90%，效率 可达到 80，高频功率放大器一般选择在丙类工作状 态。 本设计采用甲类功放输出的最大不失真信号作为激励源， 丙类功放作为末级功放以获得 较大的输出功率和较高的效率。 1 设计任务与要求 设计一个高频谐振功率放大器。 技术要求：输出功率P0=3W ,工作中心频率f06.5MHz ,效率50 % ，负 载RL=50,电源电压VCC=9V,2f0.7=3.25MHz 2 方案设计与论证 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。 根据放大器 电

3、流导通角 的范围可以分为甲类、 乙类、 丙类及丁类等不同类型的功率放大器。 电流导通角 愈小，放大器的效率 愈高。如甲类功放的 180，效率最高 也只能达到 50，而丙类功放的 90%，效率 可达到 80。甲类放大器电流 的流通角为 180，适用于小信号低功率放大。乙类放大器导通角等于 180； 丙类放大器导通角则小于 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

4、于正弦波形，失真很小。综上考虑本设计采用甲类功率放大器作 为激励级，丙类功率放大器作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。 基本电路如图 1 所示。 图 1 高频功率放大器基本电路 本设计要求输入 6.5MHz 信号经功率放大器放大输出一个信号, 再经过阻抗变换 网络产生高频输出交流电压，其基本框图如下所示。 图 2 高频功放原理框图 3 单元电路设计与参数计算 3.1 确定功率放大器最佳负载 R0 (图 3) 设晶体管饱和电压降为1 V , VCC= 9 V R0=(VCC- VCE(SAT)/2P0 =(9-1)/(23)=10.7 3.2 静态工作点 VEQ= C CC EVV=(9-1)V=8V 图3 Q2集电极调谐回路 输出输出 功率功率 放大器放大器 谐振谐振 电路电路 匹配匹配 网络网络 6.5MHZ CR0 L +9V ICQIEQ=VEQ/Re=8/1.6A=5A VCQ= VEQ+VCE=(8+1)V=9V 3.3