丙类谐振功率放大器原理电路 谐振功率放大器为什么采用丙类工作方式

今天给各位分享丙类谐振功率放大器原理电路的知识，其中也会对谐振功率放大器为什么采用丙类工作方式进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、什么是丙类功放电路？
• 2、求用multisim仿真丙类高频功率放大器的实验原理图！！
• 3、一丙类谐振功率放大器，已知Vcc＝15V，P0＝2W，功率管饱和压降Uces≤1.5V，
• 4、丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载?回路为什么一定要调到谐振状态?回路失谐将产生什么结果?
• 5、说明丙类谐振功率放大器的特点？
• 6、谐振功率放大器的高频功率放大器的技术指标

什么是丙类功放电路？

说白了 其实它是工作在失真状态的！丙类早期是用于射频功率放大的~因为调频类射频输出是可以使用的，通过调节频率来载波，所有即使是失真，但是并不影响其频率~但是近期有部分发烧友，因为它的高效率，也有在研究把它应用于音频的方向。 但是最近比较流行的D类效率也很高~还有T类功放，自己去找找~不懂可以问我~希望我的回答能帮到你

求用multisim仿真丙类高频功率放大器的实验原理图！！

实验二  高频谐振功率放大器

2－1 实验目的

1．通过实验加深理解高频功率放大的基本特点和性能；

2．通过实验理解高频功率放大工作状态的变化过程；

3．进一步巩固用计算机仿真的实验方法。

2－2 实验仪器与器材

1．PC机                1台

2．multisim软件            1版

2－3 实验原理及电路

实验电路如图：

图2－1 高频功率放大电路

VBB由信号电流流经Rb（100Ω）上产生自给负偏压，它与Us的幅值共同决定晶体管的导通角，使它工作在丙类，数值可用直流电压表在C口测量。输出电压波形由A端口测得，而晶体管集电极电流波形由1Ω取样电阻获得，B端口可读得取样波形。而负载LC谐振回路应谐振在载波频率上，具体取值还与回路需要的有载Q值有关。Q值越大，选频性能越好，但功率损耗加大。

2－4 实验内容与步骤

1．取回路有载Q值为3（忽略L自身损耗），计算谐振时所需的L与C的值。

2．设晶体管UBEON = 0.6V，信号电压幅度Ub1m为1.5V，参考图2-2所示的几个电压对应关系，解析并计算通角θ = 60°时所需的VBB。

3．用EWB在计算机上创建电路（注意晶体管型号的选用）。取Vcc = 12V，US的电压按计算出的Ub1m折算成有效值设定，并设定其他电路元件参数。

4．调用直流电压表测量C点上VBB的数值，用双踪示波器在A点观察输出电压波形，在B点观测集电极电流波形（因为电压降与电流方向反相，所以波形是反的）。

5．改变RL数值的设置，观察欠压、临界、过压的电压电流变化。

6．改变Vcc数值的设置，观察欠压、临界、过压的电压电流变化。

7．改变Rb的数值调整VBB的大小，观察欠压、临界、过压的电压电流变化。

8．改变US数值的设置，观察欠压、临界、过压的电压电流变化。

9．换用实际型号（例如2N2222A）的晶体管再次观察各种波形（尤其是过压时波形）。

图2－2  正弦波电压幅度与导通角关系

2－5 实验报告

1．绘制电原理图；

2．回路参数及输入参数计算过程；

3．整理实验数据，绘制不同参量下的电流、电压波形图；

4．分析实验结果。

2－6 预习要求

1．复习multisim软件的使用方法；

2．复习高功放原理及LC谐振原理；

3．计算谐振回路及偏置参数。

2－7 扩展实验与思考题

1．把回路电容加大20％，使回路容性失谐，观察输出电压电流波形变化。

2．把回路电容减小20％，使回路感性失谐，观察输出电压电流波形变化。

3．LC都减半，使回路谐振在2倍频上，输出波形又将如何？

4．重选LC使回路Q值更大，（C加大若干倍，L减小同样的倍数）仍谐振在2倍频上，输出波形又有什么不同？

5．观察集电极调幅特性：恢复基波电路，在过压状态下，把1KHz低频信号串入Vcc中，调节它的幅度，示波器时间轴取百微秒挡，观察输出的调幅电压波形。

6．类似上法观察基极调幅特性。

一丙类谐振功率放大器，已知Vcc＝15V，P0＝2W，功率管饱和压降Uces≤1.5V，

首先求出输出最大值就知道有效值了，只不过是换算一下而已。

先求出正半周的最大值URL(由于电路是对称的，所以下半周也是一样的），要知道UO的最大值必须先求出流过RL负载的最大电流IRL！

IRL＝(VCC－UCES)/(R4+RL)=(15V-2V)/(0.5Ω+8Ω)=1.529A

最大值不失真电压URL=RL*IRL=8Ω*1.529A=12.232V

最大不失真输出的有效值电压url=URL/√2=12.232V/√2=8.649V

最大输出功率Pomax=uri*uri/URL=8.649V*8.649V/8Ω=9.351W

在求效率之前，必须先求出电源VCC输出的功率Povcc，由于电源电压是直流电压，且维持不变，而电源的电流是按正弦规律变化的，为了让你能够明白些，我说清楚点！UO输出正半周电压时，+VCC输出的电流是正半周正弦电流，－VCC输出的电流为0；UO输出负半周电压时，+VCC输出的电流为0，而－VCC输出的是一个负半周的正弦电流！所以在计算时可以理解成是单个+VCC在一个周期内输出了两个正半周的正弦电流，又由于VCC是直流电压，而电流是正弦规律变化的电流，所以只要求出电流的平均值就能求出Povcc！（注意：这里求的是平均值，而不是有效值！）

其实电源VCC的输出电流＝流过负载的电流，所以电源VCC输出的平均电流也＝流过负载的平均电流！正弦电流的平均电流等于正弦电流的最大值*2/π

平均电流I＝IRL*2/π＝1.529A*2/3.14＝0.974A

电源的输出功率Povcc=+VCC*I=15V*0.974A=14.61W

效率就是UO的输出功与电源的输出功率之比，效率计算于下：

效率η＝Pomax/Povcc=9.351W/14.61W=0.64=64%

丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载?回路为什么一定要调到谐振状态?回路失谐将产生什么结果?

因为丙类谐振功率放大器丙类谐振功率放大器原理电路的集电极电流ic为电流脉冲丙类谐振功率放大器原理电路，负载必须具有滤波功能丙类谐振功率放大器原理电路，否则不能获得正弦波输出。若回路失谐集电极管耗增大丙类谐振功率放大器原理电路，功率管有损坏的危险。若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。

说明丙类谐振功率放大器的特点？

丙类功率放大效率较同类高，通频带窄，比较适合高频！他的放大原理是：集电极输出电流是间歇性的周期性的脉冲，此脉冲可以分解成很多谐波分量，其中输出端是一个中心频率为集电极输出基波的低通滤波器，这样其输出就是一个不失真的输入波形，但是其工作原理是非线性放大！

谐振功率放大器的高频功率放大器的技术指标

1.输出功率:PO

2.效率:η

3.功率增益:Ap

1.2 谐振功率放大器丙类谐振功率放大器原理电路的工作原理

一、丙类谐振功率放大器电路

电路图如1-1所示

图1-1 丙类谐振功率放大器

LC谐振网络为放大器的并联谐振网络。

谐振网络的谐振频率为信号的中心频率。

作用：滤波、匹配。

VBB:基极直流电压

作用:保证三极管工作在丙类状态。

VBB的值应小于放大管的导通电压Uon；通常取VBB≤0。

VCC：集电极直流电压

作用：给放大管合理的静态偏置丙类谐振功率放大器原理电路，提供直流能量。

二、丙类谐振功率放大器的工作原理

ui→uBE→iB→iC→uC

ui为余弦电压丙类谐振功率放大器原理电路， 可表示为ui=UimCOSωct

则：uBE= VBB+ui= VBB+ UimCOSωct

根据三极管的转移特性可得到集电极电流iC，为余弦脉冲波，如图4-2所示：

图1-2 iC波形

根据傅立叶级数的理论，iC可分解为：

ic=Ico+iC1+iC2+iC3+………+iCn+………

式中：Ico为直流电流分量

iC1为基波分量；iC1=Icm1COSωct

iC2为二次谐波分量；iC2=Icm2COS2ωct

iCn为n次谐波分量；iCn=IcmnCOSnωct

其中，它们的大小分别为：

Ico=iCmax·α0（θ）

Icm1=iCmax·α1（θ）

Icmn=iCmax·αn（θ）

iCmax是ic波形的脉冲幅度。

αn（θ）的大小可根据余弦脉冲分解系数表查。

Ic信号的导电角可以用下面的公式进行计算

当iC信号通过谐振网络时，由于谐振网络的作用，可得其谐振网络压降为：

uc=RIcm1COSωct=UcmCOSωct

uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct

各信号的波形如图1-3所示：

图1-3 波形图

三、功率关系

直流功率：PV=VCCICO

输出功率：PO= Icm1Ucm

放大管功耗：PT=PV-PO

效率：η= PO/PV

丙类谐振功率放大器的性能分析

一、丙类谐振功率放大器的工作状态

欠压状态：管子导通时均处于放大区；

临界状态：管子导通时从放大区进入临界饱和；

过压状态：管子导通时将从放大区进入饱和区；

在实际工作中，丙类放大器的工作状态不但与Ubm有关，还与VCC、VBB和R有关。

在丙类谐振功放中，工作状态不同，放大器的输出功率和管耗就大不相同，因此必须分析各种工作状态的特点，以及Ubm、VCC、VBB和R的变化对工作状态的影响，即对丙类谐振功放的特性进行分析。

二、丙类谐振功率放大器的动态线

1.基本概念：

大信号的功率放大器一般采用图解法进行分析，为此就要在输出特性曲线上作出交流负载线。

由于谐振功放的集电极负载是谐振回路，且共集电极电压与集电极电流的波形截然不同，因此其交流负载线已不是直线了，是一条曲线，又称为动态线。

2.动态线的作法：

三极管的输出特性曲线转上的参变量iB换成uBE，在VBB、VCC、Ucm和Ubm保持不变的情况下，假设ωct取不同的值，根据式uBE=VBB+ UbmCOSωct和uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct可得以相对应的uBE和uCE值，从而确定输出特性曲线上的各个“动态点”，然后依次连接各个“动态点”就可以得到动态线。其图形如1-4所示。

图1-4 动态线

3.不同工作状态的动态线

如图1-5所示

图1-5 不同状态的动态线

丙类谐振功放在不同状态的动态线动画演示请点击

4.根据动态线分析放大器的特性

（1）放大器工作在过压状态时，ic波形会出现下凹。

（2）动态线、放大器的工作状态与VBB、VCC、Ucm和Ubm的大小有关系。

三、丙类谐振功率放大器的特性

负载特性：

基极调制特性：

调制特性

集电极调制特性：

放大特性：

1.负载特性：

负载特性是指放大器在VBB、VCC和Ubm不变时，随R变化的特性

(1)工作状态的变化

随着R从小变大，放大器将由欠压状态→临界状态→过压状态变化

(2)ic波形的变化

随着R增大，ic的变化如图1-6所示

图1-6 ic随R变化的特性

(3)Ucm、Ico、Icm1的变化特性

如图1-7所示

图1-7 Ucm、Ico、Icm1随R的变化

(4)PO、PV、Pc、η的变化特性

如图1-8所示

图1-8 PO、PV、Pc、η的变化特性

负载特性动画演示请点击

2.基极调制特性

基极调制特性是指放大器在R、VCC和Ubm不变时，随VBB变化的特性

(1)工作状态的变化

随着VBB从小变大，放大器将由欠压状态→临界状态→过压状态变化

(2)ic波形的变化

如图4-9所示

图1-9 ic随VBB的变化特性 (3)Ucm、Ico、Icm1的变化特性 如图1-10所示

图1-10 Ucm、Ico、Icm1的变化特性

基极调制特性动画演示请点击

3.集电极调制特性

集电极调制特性是指放大器在VBB、R和Ubm不变时，随VCC变化的特性

(1)工作状态的变化

随着VCC从小变大，放大器将由过压状态→临界状态→欠压状态变化

(2)ic波形的变化

如图1-11所示

图1-11 ic随VCC变化的特性

(3)Ucm、Ico、Icm1的变化特性

如图1-12所示

图1-12 Ucm、Ico、Icm1的变化特性

集电极调制特性动画演示请点击

4.放大特性

放大特性是指放大器在VBB、VCC和R不变时，随Ubm变化的特性

(1)工作状态的变化

随着Ubm从小变大，放大器将由欠压状态→临界状态→过压状态变化

(2)ic波形的变化

如图1-13所示

图1-13 ic随Ubm的变化特性

(3)Ucm、Ico、Icm1的变化特性

如图1-14所示

图1-14 Ucm、Ico、Icm1的变化特性

基极调制特性动画演示请点击

写到这里，本文关于丙类谐振功率放大器原理电路和谐振功率放大器为什么采用丙类工作方式的介绍到此为止了，如果能碰巧解决你现在面临的问题，如果你还想更加了解这方面的信息，记得收藏关注本站。