高頻電子線路課程設計

題目： 高 頻 功 率 放 大 器 .

班級： 08級通信1班 .

姓名： 馬宗祥 .

學號： P081513166 .

成績： .

組內分工

成員及分工：

程沖沖：低頻放大

馬云、吳欣萌：振蕩及調制

洪學軍：倍頻

向昊瀚：高頻放大

王進鑫、馬宗祥：高頻功率放大

目錄

一、設計目的2

二、設計要求2

三、高頻功率放大器原理2

1．整體介紹2

2．具體原理分析4

四、高頻功率放大器的設計方案5

1、確定放大器的工作狀態5

2、丙類功率放大器的估算5

3、電路結構設計7

a)電路結構的主要組成7

b)設計電路如下7

c)個人模塊仿真輸出7

五、整體電路設計8

1、仿真輸出波形9

六、實驗總結11

參考文獻12

附錄：調頻調制總電路圖(圖14)9

設計目的

設計本高頻功率放大器的目的是用于調頻過程的末級，作用是將已調信號進行功率放大，以滿足發送功率的要求，使信號經過天線輻射到空間，并確保在一定的區域內接收機可以接收較為滿意的信號。

設計要求

設計的放大器用于發射機末級因此要求輸出功率大，效率也要較高，因此要求技術指標為：輸出功率：≥500mW,工作中心頻率中心=6MHz,效率η>65%，負載為=51Ω。

高頻功率放大器原理

1、整體介紹

高頻功率放大器用于發射機的末級，作用是將高頻已調波信號進行功率放大，以滿足發送功率的要求，然后經過天線將其輻射到空間，保證在一定區域內的接收機可以接收到滿意的信號電平，并且不干擾相鄰信道的通信。高頻功率放大器是通信系統中發送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉換器件，它將電源供給的直流能量轉換成為高頻交流輸出。在 “低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態。甲類放大器電流的流通角為360o，適用于小信號低功率放大。乙類放大器電流的流通角約等于 180o；丙類放大器電流的流通角則小于180o。乙類和丙類都適用于大功率工作。丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高者。高頻功率放大器大多工作于丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。除了以上幾種按電流流通角來分類的工作狀態外，又有使電子器件工作于開關狀態的丁類放大和戊類放大。丁類放大器的效率比丙類放大器的還高，理論上可達100％，但它的最高工作頻率受到開關轉換瞬間所產生的器件功耗(集電極耗散功率或陽極耗散功率)的限制。如果在電路上加以改進，使電子器件在通斷轉換瞬間的功耗盡量減小，則工作頻率可以提高。這就是戊類放大器。我們已經知道，在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率，必須采用低頻功率放大器，而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉換為交流輸出的能量轉換器。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質的區別。低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬。例如，自20至 20000 Hz，高低頻率之比達 1000倍。因此它們都是采用無調諧負載，如電阻、變壓器等。高頻功率放大器的工作頻率高(由幾百kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz)，但相對頻帶很窄。例如，調幅廣播電臺(535－1605 kHz的頻段范圍)的頻帶寬度為 10 kHz，如中心頻率取為 1000 kHz，則相對頻寬只相當于中心頻率的百分之一。中心頻率越高，則相對頻寬越小。因此，高頻功率放大器一般都采用選頻網絡作為負載回路。由于這后一特點，使得這兩種放大器所選用的工作狀態不同：低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類(限于推挽電路)狀態；高頻功率放大器則一般都工作于丙類(某些特殊情況可工作于乙類)。近年來，寬頻帶發射機的各中間級還廣泛采用一種新型的寬帶高頻功率放大器，它不采用選頻網絡作為負載回路，而是以頻率響應很寬的傳輸線作負載。這樣，它可以在很寬的范圍內變換工作頻率，而不必重新調諧。綜上所述可見，高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點是要求輸出功率大，效率高；它們的不同之點則是二者的工作頻率與相對頻寬不同，因而負載網絡和工作狀態

總結

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