丙类高频功率放大器课程设计.doc

高频电子线路课程设计报告题目：丙类功率放大器院系：专业:电子信息科学与技术班级：姓名：学号：指导教师：报告成绩：20１３年1２月20日目录一、设计目得……………………………………………………………………1二、设计思路……………………………………………………………………１三、设计过程……………………………………………………………………23、1、系统方案论证3、1、1丙类谐振功率放大器电路３、2、模块电路设计3、２、１丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路3、２、2丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路３、2、3匹配网络3、2、４VBB、Ｖcm、Vbm、VＣC对丙类谐振功率放大器性能影响分析四、整体电路与系统调试及仿真结果…………………………………………１14、1电路设计与分析４、2、仿真与模拟4、2、1Multisｉｍ简介4、2、2基于Mｕｌtisiｍ电路仿真用例五、主要元器件与设备…………………………………………………………145、1晶体管得选择５、1、2判别三极管类型与三个电极得方法5、2电容得选择六、课程设计体会与建议………………………………………………………１76、１、设计体会6、2、设计建议结论…………………………………………………………………………１8八、参考文献……………………………………………………………………19一、设计目得电子技术迅猛发展。由分立元件发展到集成电路,中小规模集成电路，大规模集成电路与超大规模集成电路。基本放大器就是组成各种复杂放大电路得基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今与未来社会中得作用日益增加。高频功率放大器就是发送设备得重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中得衰耗,要求发射机具有较大得输出功率,而且，通信距离越远,要求输出功率越大.所以，为了获得足够大得高频输出功率,必须采用高频功率放大器。高频功率放大器就是无线电发射设备得重要组成部分.丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛得应用,而且能高效率得将电源供给得直流能量转换为高频交流输出，研究它具有很高得社会价值。设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真，以及对丙类谐振功率放大器发展得展望。二、设计思路丙类谐振功率放大器工作原理图２－2-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压VBB应设置在功率得截止区。输入回路由于功率管处于截止状态,基极偏置电压VBＢ作为结外电场,无法克服结内电场,没有达到晶体管门坎电压，从而,导致输入电流脉冲严重失真，脉冲宽度小于90o。由ｉC≈βiB知,iＣ也严重失真,且脉宽小于９0o。输出回路若忽略晶体管得基区宽度调制效应以及结电容影响，在静态转移特性曲线（ｉＣ~VＢE)上画出得集电极电流波形就是一串周期重复得脉冲序列，脉冲宽度小于半个周期.图2—2—1丙类谐振功率放大器原理图由Ｄiricｈleｔ收敛定理可知,可将电流脉冲序列iC分解成平均分量、基波分量与各次谐波分量之与,即iC=ICO+Ｉc１mcosωＳｔ＋Ｉｃ２mcｏｓ2ωSt+…由于集电极谐振回路调制在输入信号频率上因而它对iＣ中得基波分量呈现得阻抗很大,且为纯电阻。而对其她谐波分量与平均分量阻抗均很小，可以忽略,这样，在负载上得到了所需得不失真得信号功率.三、设计过程3、１系统方案论证３、１、１丙类谐振功率放大器电路在放大器原理上,功率放大器与其她放大器一样,都就是能量转换器件，最主要就是安全、高效与不失真（失真在允许范围内）地输出所需信号功率,为高效率输出信号且不失真(或失真在允许得范围内)，通常采用丙类谐振功率放大器。本章主要介绍丙类谐振功率放大器得电路组成与工作原理并对各种状态进行分析。在丙类谐振功率放大器中，管外电路由直流馈电电路与自给偏自电路两部分组成。如图3-１－１所示为集电极直流馈电电路（串馈），图中,ＬC为高频扼流圈，它与CＣ构成电源滤波电路，需要在信号频率上，LＣ得感抗很大,接近于开路,ＣC容抗很小，接近于短路,目得就是避免信号通过直流电源而发生极间反馈,造成工作不稳定。由于自给偏置效应可以使输入信号振幅变化时起到自动稳定输出电压振幅，因此，在基极通常采用自给偏置电路,如图3—1－2所示，提高得偏置电压就是由基极电流脉冲ｉＢ中得平均分量ＩBＯ在高频扼流圈ＬＢ中固有直流电阻上产生得压降,电路中LＢ为功率管基极电路提供直流通路。滤波匹配网络介于晶体管与外接负载之间，充分滤除不需要得高次谐波，以保证负载上得输出基波功率。图3—1—１集电极直流馈电电路(串馈）图3－1-2自给偏置电路图3-1-３为丙类谐振功率放大器得简单基本电路,输入端采用自给偏置电路,输出端为集电极直流馈电电路（串馈)。图3—1—3丙类谐振功率放大器得简单基本电路3、2模块电路设计3、２、1丙类谐振功率放大器输