毕业设计104高频功率放大器论文

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以直接接地。这样，它们在电路板上安装比串馈电路方便。但LC和CC1并接在滤波匹配网络上，它们的分布参数将直接影响网络调谐。

注意，不论采用哪种馈电方式，加在功率管集射极间电压vCE均为VCC和输出高频电压vc的叠加值，即vCE?VCC+vc。

B、基极偏置电路

如下图所示，图中，（a）为分压偏置电路，（b）、（c）为自给偏置电路，在这些偏置电路中都存在着自给偏置效应，即当vb(t)由小增大时，基极电流脉冲中的平均分量IB0相应增大，它在偏置电阻上的压降增大，结果使基极偏置电压向负值方向增大。由此表明在输入信号激励下，由于自给偏置效应，基极偏置电压将不等于静态偏置电压，且其值随着输入激励幅度增大而向负值方向增大。

3 高频小信号功率放大器硬件设计与制作

3.1 高频小信号功率放大器的设计制作项目主要技术要求： 输入信号：100mVpp

输出负载：51Ω

谐振电压放大倍数:AUO≧30dB 通频带带宽为4MHz

工作中心频率: 22.9MHZ（学号后三位数字）。

供电电压：＋12v

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3.2 高频小信号功率放大器的设计电路原理图

3.3 高频小信号功率放大器的PCB图

3.4 根据高频功率放大器原理设计元件参数及电路性能指标计算 （1） 谐振频率f0=22.9MHz

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f0?1

2πLC 谐振回路L1=L5=0.6UH，C3=C7=68pf，可变电容C1和C2为5到20pf。 （2） 基波电流振幅Ic1m =Ucm /R=50mA 集电极的输出功率P0=0.5Ic1m2R=63.75mW 集电极电流脉冲的最大值Icm及其直流分量Ic0

Icm= Ic1m / α1（70）=116.9 mA Ic0= Icm ·α0（70）=29.6mA

集电极的输出功率P0=0.5Ic1m2R=66.27mW 电源供给的直流功率PD为

PD=VCCIc0=355.2mW

集电极的耗散功率PC'为

PC'=PD-P0=288.93mW

放大器的转换效率η为

η=P0/PD=19%

4 结论

4.1 高频电子电路PCB图布线的一些注意事项

高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好，管脚间的引线越短越好，高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折可用45 度折线或圆弧转折，这种要求在低频电路中仅仅用于提高钢箔的固着强度，而在高频电路中满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的交叉干扰，若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积地来大幅度减少干扰，同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层走线的方向务必取为相互垂直。在高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行，同一层内的平行走线无法避免但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰，这是针对常用的双面板而言，多层板可利用中间的电源层来实现。

4.2 调试方法

本高频功率放大器由两级放大器组成，其中第一级为甲类谐振功率放大器，第二级为丙类谐振功率放大器，甲类谐振功率放大器不失真的放大信号源电压，为丙类谐振功率放大器提供大信号。调试电路时，首先调试第一级电路，使之处于谐振状态，然后再调试第二级电路，也使之处于谐振状态，其中谐振频率应该为22.9MHz。首先将频率为22.9MHz的信号源从输入端输入电路，然后用示波器观察第一级集电极的输出信号，不断的改变信号源的频率，当在某一频率X处，信号电压最大，频率比X小或比 X大处

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信号减小，偏离X越大信号越小，则可判断频率X处为谐振频率。若X的值与所要求的工作中心频率22.9MHz比较接近，则可通过调整谐振回路的可变电容来调整回路的谐振频率，使谐振频率最终为22.9MHz。若X的值与所要求的工作中心频率22.9MHz相差较大，无法通过调整可变电容来使谐振回路谐振于22.9MHz，则必须换掉固定电容或者电感。更换电容或电感的原则是：若谐振频率X比22.9MHz小，则应该换上更小的电容或电感，反之，若谐振频率X比22.9MHz大，则应该换上更大的电容或电感，谐振回路的总电容和电感应该满足公式WL=1/WC。

4.3 调试过程要注意的事项

功率放大器电源供给的功率一般都比较大，由谐振功率放大器的负载特性曲线可知，当谐振回路等效阻抗或者负载很小时集电极的耗散功率比较大，当集电极的耗散功率大于功放三极管的集电极最大允许耗散功率Pcm时，三极管将被烧坏，所以在调试电路时特别要注意不要让负载短路。回路失谐时直流输入功率PD=IcoEC随Ico的增加而增加，而输出功率Po=UcmIcmlcosφ将主要因cosφ因子而下降，因此失谐后集电极功耗PC将迅速增加，这也可能将三极管烧坏，这表明高频功放必须经常保持在谐振状态。在调谐的过程中避免因回路失谐而引起三极管烧坏的方法之一是在调谐之前先将电源电压降至正常工作时电源电压的1/2到1/3处，等到电路调到所需谐振点处以后再把电源电压升高至正常工作电压。