实验二高频谐振功率放大器
一、实验目的
1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗，激励电压和集电极电源电压变化对其工作状态的影响。2、掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
二、电路的基本原理
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。根据放大器电流导通角θ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θ愈小，放大器的效率η愈高。甲类功率放大器θ180适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器；丙类功率放大器θ90通常作为末级功放以获得较大的输出。
图1高频功率放大器
图1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中VT1组成甲类功率放大器，晶体管VT2组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介绍它们的工作原理及基本关系式。1、甲类功率放大器1）静态工作点如图1所示，晶体管VT1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。其中RB1、RB2为基极偏置电阻；RE1为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。RF1为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定：uEQIEQ（RF1RE1）≈ICQRE1
图2甲类功放的负载特性
fICQβIBQ；uBQuEQ07V；uCEQUccICQ（RF1RE1）2）负载特性为获得最大不失真输出功率，静态工作点Q应选在交流负载线AB的中点，此时集电极的负载电阻RH称为最佳负载电阻。集电极的输出功率PC的表达式为：
式中，ucm为集电极输出的交流电压振幅，Icm为交流电流的振幅，它们的表达式分别为ucmuccICQRE1uCES式中，uCES为饱和压降，约1V；Icm≈ICQ。2、丙类功率放大器1）基本关系式如图1所示，丙类功率放大器的基极偏置电压uBE是利用发射极电流的直流分量IE0（≈IC0）在Ucc射极电阻RE2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ui为正弦波时，则集电极的输出电流ic为余弦脉冲波。利用谐振回路L2C3的选频作用可输出基波谐振电压uc1电流ic1。分析可得下列基本关系式：uc1mIc1mRe式中uc1m为集电极输出的谐振电压即基波电压的振幅；e为集电极回路的谐振阻抗。R21121uC1mPCuC1mIC1mIC1mRe222Re式中，PC为集电极输出功率；PDuccIC0。式中，PD为电源ucc供给的直流功率；IC0为集电极电流脉冲iC的直流分量。2）负载特性当功率放大器的电源电压ucc，基极偏压ub，输入电压usm确定后，如果电流导通角选定，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Rq。谐振功率放大器的交流负载特性r