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直耦式宽频带功率放大器的设计与调试

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前置级的静态工作点与输入级是关联的，设T1管的集电极点位为UC1，则T3的集电极电流由下式表达：

前置级的输出信号幅度可达10 V以上，要求有较大的动态范围，若输出功率为5～10 w，则IC3取3 mA较为合适，既考虑动态范围，又兼顾T3的功耗。在图1所示电路参数下，UC1=14．2 V，R5的阻值应为30 Ω左右，因此，R5取值为30 Ω，可以使用一阻值为100 Ω的精密线性可调电位器。

整个通道的电压增益由输入级和前置级共同承担，RF与R10、R11等构成电压串联负反馈电路，在深度负反馈条件下，全通道电压放大倍数由反馈系数决定：

R10是一线性精密电位器，用于微调静态工作点，补偿运算放大器U1的输出电阻对静态工作点的影响。同时，R10的调整也会改变电路的反馈系数，从而改变输出幅度。输出功率的调节通过调节输入信号来实现。

电路的频率响应由电路中三极管的极间电容和运算放大器的频率特性决定。电路的下限频率为0，电路的上限频率主要由功率放大管的频率特性和运算放大器的频率特性决定，选择特征频率较大的功率放大管和高速宽带集成运放可以提高上限频率。

2 电路性能的Multisim仿真

Multisim是一款优秀的EDA软件，它的界面直观而实用，尤其是其中的虚拟电子仪表与实验室的仪表具有一一对应的关系，特别适合于电子线路的仿真分析，在教学、生产和科研等领域得到广泛应用。将此软件应用于本课题，能起到事半功倍的效果。

在本课题的设计过程中，我们应用Multisim对电路参数进行了仿真分析，为硬件调试和测试莫定了基础。在调整好电路的静态工作点的前提下即可进行电路的动态性能测试。调取软件中的信号源和示波器，测得输入、输出波形如图2所示(负载电阻取值为8 Ω)，图形上部是输入信号波形，图形下部是输出信号波形。由图可见，在输出功率为9 W时，输入信号为20 mV，从而能够保证输入小信号能有效放大，电路有足够的灵敏度。

测得电路的频率响应如图3所示(电压放大倍数约为230时的曲线)，图形上部是幅频响应，图形下部是相频响应。由图可见，上限频率大于4 MHz，低频段内相移为O。由于电压增益受负反馈网络控制，导致电路的通频带宽度与电路的增益有关，增益越高，频带越窄。仿真结果表明，输出功率为2 W时，电路的上限频率大于2 MHz；输出功率为9 W时(电压放大倍数约为500)，电路的上限频率仍大于100 kHz。根据不同的应用场合，需要合理选择输出功率和带宽。电路的最大输出功率和带宽主要由反馈系数调整。