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直耦式寬頻帶功率放大器的設計與調試
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時(shí)間：2010-12-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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輸入級的靜態(tài)工作點(diǎn)由R3決定，三極管T1、T2的靜態(tài)集電極電流由下式確定：
輸入級信號幅度較小，IC1和IC2的值取1 mA左右為宜，由(1)式可知，R3的值為7．5 kΩ。
前置級的靜態(tài)工作點(diǎn)與輸入級是關(guān)聯(lián)的，設T1管的集電極點(diǎn)位為UC1，則T3的集電極電流由下式表達：
前置級的輸出信號幅度可達10 V以上，要求有較大的動(dòng)態(tài)范圍，若輸出功率為5～10 w，則IC3取3 mA較為合適，既考慮動(dòng)態(tài)范圍，又兼顧T3的功耗。在圖1所示電路參數下，UC1=14．2 V，R5的阻值應為30 Ω左右，因此，R5取值為30 Ω，可以使用一阻值為100 Ω的精密線(xiàn)性可調電位器。
整個(gè)通道的電壓增益由輸入級和前置級共同承擔，RF與R10、R11等構成電壓串聯(lián)負反饋電路，在深度負反饋條件下，全通道電壓放大倍數由反饋系數決定：
R10是一線(xiàn)性精密電位器，用于微調靜態(tài)工作點(diǎn)，補償運算放大器U1的輸出電阻對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響。同時(shí)，R10的調整也會(huì )改變電路的反饋系數，從而改變輸出幅度。輸出功率的調節通過(guò)調節輸入信號來(lái)實(shí)現。
電路的頻率響應由電路中三極管的極間電容和運算放大器的頻率特性決定。電路的下限頻率為0，電路的上限頻率主要由功率放大管的頻率特性和運算放大器的頻率特性決定，選擇特征頻率較大的功率放大管和高速寬帶集成運放可以提高上限頻率。
2 電路性能的Multisim仿真
Multisim是一款優(yōu)秀的EDA軟件，它的界面直觀(guān)而實(shí)用，尤其是其中的虛擬電子儀表與實(shí)驗室的儀表具有一一對應的關(guān)系，特別適合于電子線(xiàn)路的仿真分析，在教學(xué)、生產(chǎn)和科研等領(lǐng)域得到廣泛應用。將此軟件應用于本課題，能起到事半功倍的效果。
在本課題的設計過(guò)程中，我們應用Multisim對電路參數進(jìn)行了仿真分析，為硬件調試和測試莫定了基礎。在調整好電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的前提下即可進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)性能測試。調取軟件中的信號源和示波器，測得輸入、輸出波形如圖2所示(負載電阻取值為8 Ω)，圖形上部是輸入信號波形，圖形下部是輸出信號波形。由圖可見(jiàn)，在輸出功率為9 W時(shí)，輸入信號為20 mV，從而能夠保證輸入小信號能有效放大，電路有足夠的靈敏度。
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