高頻功率放大器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)(第五組)

高頻功率放大器設(shè)計(jì)（總結(jié)）在高頻放大里面一般說(shuō)增益指的是功率增益，功率放大中甲類、乙類、甲乙類的效率都不是很高，而丙類放大的效率也適合高頻功率放大。在高頻功率傳輸過(guò)程中，主要需要考慮的是阻抗匹配，如若阻抗匹配成功，那么丙類的效率就可以體現(xiàn)出來(lái)。為什么需要阻抗匹配？因?yàn)楦哳l的頻率高，而波長(zhǎng)短，如果在負(fù)載端不能將傳輸過(guò)來(lái)的能量全部吸收那么，將在有反射或是駐波的產(chǎn)生，不利于能量的傳輸。阻抗失配的現(xiàn)象：在輸出端測(cè)得電壓高于電源電壓幾百伏，原因是負(fù)載過(guò)大。在輸入端測(cè)得波形不失真，而在負(fù)載端測(cè)得波形失真，原因是負(fù)載過(guò)小，匹配網(wǎng)絡(luò)中心頻率不對(duì)在輸入端測(cè)得波形不失真，而在負(fù)載端測(cè)得波形不失真但較小，原因是負(fù)載過(guò)小，匹配網(wǎng)絡(luò)在中心頻率是的負(fù)增益較大。在設(shè)計(jì)書上的使用是變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源查詢和分析，發(fā)現(xiàn)多是使用濾波網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，因?yàn)槭止だ@制的變壓器想要獲得穩(wěn)定的選頻和阻抗匹配很難實(shí)現(xiàn)，而采用濾波網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的選頻和阻抗匹配較容易，并且容易控制，只要在測(cè)得匹配阻抗和負(fù)載阻抗之間的頻率響應(yīng)的中心頻率為實(shí)驗(yàn)所需的中心頻率，即可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。現(xiàn)用一種簡(jiǎn)單的方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配如下圖（假設(shè)需要將集電極內(nèi)阻600歐姆，負(fù)載電阻75歐姆，采用T型匹配網(wǎng)路） 此時(shí)的頻率響應(yīng)如下圖：看圖像可知，此時(shí)在電路是在5.2M實(shí)現(xiàn)了阻抗匹配調(diào)整參數(shù)是其中心頻率在6M實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，如圖：此時(shí)匹配如圖：那么整個(gè)電路的設(shè)計(jì)已近實(shí)現(xiàn)，總圖如下：阻抗匹配成功后，測(cè)得效率可以達(dá)到88%，輸出峰峰值11.5V注：（集電極扼流線圈的大小是基極偏置扼流線圈一百倍左右）分析集電極扼流線圈的作用： 集電極扼流線圈愈小輸出功率愈小，但是集電極扼流線圈大到一定程度輸出功率不會(huì)增加，在一定程度上，增加扼流線圈的大小是保持直流電源輸出電流一定的情況下增加輸出電壓從而提高了輸出功率和效率，實(shí)驗(yàn)得到，一般集電極扼流線圈是基極偏置扼流線圈一百倍左右。扼流線圈顧名思義扼流，經(jīng)分析：當(dāng)基極正想導(dǎo)通之后，集電極上面有余弦脈沖，額扼流線圈遏制電流流向直流電流，使其通向?yàn)V波網(wǎng)絡(luò)還原波形并選頻，用示波器測(cè)得的波形應(yīng)該是類似方波的波形，如果扼流線圈的電感較小，那么將不能維持電流的的脈沖，三極管發(fā)熱嚴(yán)重，但是當(dāng)扼流線圈過(guò)大時(shí)，其內(nèi)阻也將增大，功耗壓降增大，效率降低，并且過(guò)大時(shí)對(duì)需要通過(guò)的高頻基波分量有著負(fù)DB增益。另外當(dāng)電路電流太大時(shí)，扼流線圈起著保護(hù)電路的作用，因此扼流線圈大小的選取在一定程度也決定著效率的大小。晶體管的選?。涸诖舜卧囼?yàn)中，9018不適合，因?yàn)樗妮敵龉β手挥?00mW,而3DG12的輸出功率卻有700mW，在功率管的選擇中應(yīng)該留有一定功率余地，因此在此次試驗(yàn)中3DG12更適合。電路的布線： 值得注意的是最好不要使用射級(jí)串電阻實(shí)現(xiàn)偏置，因?yàn)楸惙糯笾?，射?jí)電流大，最好是就近接地。如果串電阻實(shí)現(xiàn)偏