科技信息○机械与电子○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010年第31期
高频丙类功率放大器的仿真分析
雷连英
（桂林电子科技大学教学实践部广西
桂林
541004）
【摘要】本文利用Multisim10仿真软件，对高频丙类功率放大器进行仿真分析，通过对仿真结果和理论对比分析，加深对高频丙类功率放大器理解及了解高频丙类功放设计流程。
【关键词】丙类功率放大器；仿真
0引言3
3.1
仿真电路数据测试
电路直流工作特性
通过仿真得出高频丙类功率放大器的直流工作点如表1所示：
表1三极管静态工作点放着结果
三极管
高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基本单元电路，具有高工作频率和非线性等特点，使得理论学习和实验制作相对困难。本文在Multisim10对丙类功率放大器电路进行仿真，通过仿真结果于理论相对照方式加深对高频丙类功率放大器电路的理解。
Vb(v)0.7970
Vc(v)1212
Ve(v)00
1功率放大器电路结构分析
Q1Q2
功率放大器用于提高发射信号能量，便于接收机接收的电路，因而要求在失真允许的范围内输出功率及效率尽量高。电路主要部分为驱动级、功放级、级间匹配及输出匹配等4部分组成，电路设计基本要求如下：工作频率为40MHz，输出功率约100MW。本文主要讨论功放级电路参数变化对整个功率放大器电路的影响，1．1设计分析
为了在较宽的通带内使功率放大器增益相对稳定，电路由甲类、丙类两级功率放大器组成。甲类功率放大器的输出信号作为丙类功率放大器的输人信号，丙类功率放大器作为发射机末级功率放大器以获得较大的输出功率和较高的效率。电路结构框图如下图1:
由上表可知，处于丙类工作状态的三极管Q2未加输入信号时处于截止状态，无电流流过，这也是丙类功率放大器效率高于甲类和甲乙类放大器的原因。
3.2输入与输出信号关系
由理论可知，处于丙类工作状态的三极管集电极电流波形为余弦脉冲，实验中难于观察到集电极工作波形，因此我们通过判断输出信号的变化趋势来确定三极管的工作状态。电源电压，负载电阻保持不变，通过改变输入信号的幅度，仿真观测输出信号，如表2所示：
表2输入和输出信号关系
Vin（mVpp）Vout（Vpp）
20010.080
22010.805
24011.167
26011.319
28011.527
30011.552
32011.535
图1高频功率放大器原理框图
1．2
元件参数选择
a)三极管选择：考虑的输出功率在100MW左右，则丙类功放的输入可设计为3Vpp左右，驱动级三极管的选择实际上与小信号调谐放大器有一定的相似性，选用常见的c9018足够；丙类功放级三极管的选择主要参考输出功率100MW，可选用c2053基本能够满足要求。
b）驱动级电路参数选择与小信号调谐放大器一致，保证集电极电流2mA左右既可；功放级的射级最好串接一个小电阻（约10欧姆左右），增加整个电路的稳定性，为了简单起见，基极对地连接一个50~100欧姆的电阻，以减少电感的使用，降低电路调试的难度。
c)电源电压：选择常用+12V电源。
结果表明,随着输入信号的增大,电路的工作状态逐渐由欠压区到临界直至进入过压区,由上表可近似估计输出信号为11.552Vpp时，三极管Q2工作于临界状态，此时输入信号为300mVpp。3.3集电极调制特性
高频功率放大器的集电极调制特性是指在其他参数不变的条件,Vcm,Ic0,Ic1m与Vcc之间的关系，实验中通过改变电源电压Vcc，观测高频丙类功率放大器输出的变化情况，设定输入Vin=280mVpp，观测输数据如表3所示：
表3集电极调制特性
Vcc（v）Vout（Vpp）
65.998
88.000
1010.031
1211．527
1411.621
1511.683
2高频丙类谐振功率放大器仿真分析
从表3中可明显看出,当Vcc较小时,随着Vcc的增大,输出电压幅度增加较快;当Vcc较大时,输出电压幅度增加减缓.因此利用放大器工作在过压区时的这种特性可以实现集电极调幅输出。
Multisim10软件进行仿真分析的基本步骤为:创建仿真电原理图,然后设置好电路参数,设定仿真分析方法,打开仿真开关,借助仿真仪器,得到仿真结果,下面利用Multisim10对高频丙类功率放大器进行电路设计和外部特性仿真分析.电路原理图如图2所示
4结论
本文利用Multisim10对高频丙类功率放大器进行了仿真分析,给出了其各种外部特性仿真分析结果.对高频丙类功率放大器的设计及制作调试有一定的指导意义；Multisim10仿真分析功能能够作为高频电子电路的分析、设计的一种辅助工具。科
●
【参考文献】
［1］罗杰.电子线路设计、实验、测试.第4版.电子工业出版社,2008.［2］王卫东.高频电子电路.第2版.电子工业出版社，2009.
作者简介：雷连英，实验师，就职于桂林电子科技大学教学实践部，主要从事电子电路的教学与研究。
图2丙类高频功率放大器原理图
［责任编辑
：
常鹏飞］
85
科技信息○机械与电子○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010年第31期
高频丙类功率放大器的仿真分析
雷连英
（桂林电子科技大学教学实践部广西
桂林
541004）
【摘要】本文利用Multisim10仿真软件，对高频丙类功率放大器进行仿真分析，通过对仿真结果和理论对比分析，加深对高频丙类功率放大器理解及了解高频丙类功放设计流程。
【关键词】丙类功率放大器；仿真
0引言3
3.1
仿真电路数据测试
电路直流工作特性
通过仿真得出高频丙类功率放大器的直流工作点如表1所示：
表1三极管静态工作点放着结果
三极管
高频谐振功率放大器是一种广泛应用于无线电通信系统中的基本单元电路，具有高工作频率和非线性等特点，使得理论学习和实验制作相对困难。本文在Multisim10对丙类功率放大器电路进行仿真，通过仿真结果于理论相对照方式加深对高频丙类功率放大器电路的理解。
Vb(v)0.7970
Vc(v)1212
Ve(v)00
1功率放大器电路结构分析
Q1Q2
功率放大器用于提高发射信号能量，便于接收机接收的电路，因而要求在失真允许的范围内输出功率及效率尽量高。电路主要部分为驱动级、功放级、级间匹配及输出匹配等4部分组成，电路设计基本要求如下：工作频率为40MHz，输出功率约100MW。本文主要讨论功放级电路参数变化对整个功率放大器电路的影响，1．1设计分析
为了在较宽的通带内使功率放大器增益相对稳定，电路由甲类、丙类两级功率放大器组成。甲类功率放大器的输出信号作为丙类功率放大器的输人信号，丙类功率放大器作为发射机末级功率放大器以获得较大的输出功率和较高的效率。电路结构框图如下图1:
由上表可知，处于丙类工作状态的三极管Q2未加输入信号时处于截止状态，无电流流过，这也是丙类功率放大器效率高于甲类和甲乙类放大器的原因。
3.2输入与输出信号关系
由理论可知，处于丙类工作状态的三极管集电极电流波形为余弦脉冲，实验中难于观察到集电极工作波形，因此我们通过判断输出信号的变化趋势来确定三极管的工作状态。电源电压，负载电阻保持不变，通过改变输入信号的幅度，仿真观测输出信号，如表2所示：
表2输入和输出信号关系
Vin（mVpp）Vout（Vpp）
20010.080
22010.805
24011.167
26011.319
28011.527
30011.552
32011.535
图1高频功率放大器原理框图
1．2
元件参数选择
a)三极管选择：考虑的输出功率在100MW左右，则丙类功放的输入可设计为3Vpp左右，驱动级三极管的选择实际上与小信号调谐放大器有一定的相似性，选用常见的c9018足够；丙类功放级三极管的选择主要参考输出功率100MW，可选用c2053基本能够满足要求。
b）驱动级电路参数选择与小信号调谐放大器一致，保证集电极电流2mA左右既可；功放级的射级最好串接一个小电阻（约10欧姆左右），增加整个电路的稳定性，为了简单起见，基极对地连接一个50~100欧姆的电阻，以减少电感的使用，降低电路调试的难度。
c)电源电压：选择常用+12V电源。
结果表明,随着输入信号的增大,电路的工作状态逐渐由欠压区到临界直至进入过压区,由上表可近似估计输出信号为11.552Vpp时，三极管Q2工作于临界状态，此时输入信号为300mVpp。3.3集电极调制特性
高频功率放大器的集电极调制特性是指在其他参数不变的条件,Vcm,Ic0,Ic1m与Vcc之间的关系，实验中通过改变电源电压Vcc，观测高频丙类功率放大器输出的变化情况，设定输入Vin=280mVpp，观测输数据如表3所示：
表3集电极调制特性
Vcc（v）Vout（Vpp）
65.998
88.000
1010.031
1211．527
1411.621
1511.683
2高频丙类谐振功率放大器仿真分析
从表3中可明显看出,当Vcc较小时,随着Vcc的增大,输出电压幅度增加较快;当Vcc较大时,输出电压幅度增加减缓.因此利用放大器工作在过压区时的这种特性可以实现集电极调幅输出。
Multisim10软件进行仿真分析的基本步骤为:创建仿真电原理图,然后设置好电路参数,设定仿真分析方法,打开仿真开关,借助仿真仪器,得到仿真结果,下面利用Multisim10对高频丙类功率放大器进行电路设计和外部特性仿真分析.电路原理图如图2所示
4结论
本文利用Multisim10对高频丙类功率放大器进行了仿真分析,给出了其各种外部特性仿真分析结果.对高频丙类功率放大器的设计及制作调试有一定的指导意义；Multisim10仿真分析功能能够作为高频电子电路的分析、设计的一种辅助工具。科
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【参考文献】
［1］罗杰.电子线路设计、实验、测试.第4版.电子工业出版社,2008.［2］王卫东.高频电子电路.第2版.电子工业出版社，2009.
作者简介：雷连英，实验师，就职于桂林电子科技大学教学实践部，主要从事电子电路的教学与研究。
图2丙类高频功率放大器原理图
［责任编辑
：
常鹏飞］
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