 高频功率放大器的制作与调整
最後所完成电路如图46所示。又，印刷电路基板如图47所示。图(a)为零件配置图，图(b)为印刷电路铜箔图样。也可以不打孔直接将零件装配在印刷电路的铜箔面上。 |
| 图46 制作完成的宽带功率放大电路图(电路虽然简单，性能是由所选择的零件决定的，也即是要灵活应用晶体管，线圈和电容) |
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根据设计计算，虽然可以不必使用散热片，但是，仍然利用接地铜箔做为散热之用。功率晶体管2SCl970的散热片与集极电极连接，因此，要使用绝缘片後再装设在接地铜箔面上。
温度补偿用二极管1S1588与2SCl970的散热片密接装配。由零件配置看来，T1与T2虽安装得很近，但由於使用环形铁芯，其漏磁较少，此较不必像空芯线圈一样，要注意电磁结合的问题。
在此有一点要注意的是此功率放大器为AB类，在没有信号时，也有电流流过线圈，此一电流称为静态电流( idlecurrent ) 。
此一静态电流的调整可以通过基极侧的VR1KΩ，先设定为最大值，接入电源电压12V（电源装置若附有电流限制功能，则将限制电流设定为0.5A）。在此一状态下，将VR值往小方向调整，使集电极电流成为50mA~70mA。 |
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图47 宽带功率放大器的印刷电路基板图
(将零件的端子折成直角，焊接在印刷电路基板的铜箔图样面上，温度补偿用的二极管要紧贴在晶体管的散热片上) |
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所制作的宽带功率放大器的特性
▲输入功率-输出功率特性
图48所示的是以频率10MHz，输入功率在-20dBm~+20dBm间变化时的输出功率值。在同一个电路中，使用2SC1970与2SC2092(日立，27MHz用)做对比测试用。
2SCl970为VHF频带，在10MHz时的功率放大率约为28dB(Po=1W时)，对於设计要求的10dB而言显得很大。 因此，输出功率Po=1W时的输入功率仅要求1.6mW即可。
输出功率的饱和点为+33dBm(2W)，在Po=1W内为线性放大领域。也即是，若要保证线性放大器的线性特征，应避免Po超过1W。
▲频率：功率增益
图49所示的为将输入功率定为1.6mW，频率为1M~50MHz范围变化时的电路输出特性。
2SC1970为VHF频带用晶体管，因此在高频的功率增益也不会降低很多。在50MHz约为23dB，功率放大率下降仅5dB。
与此相对的2SC2092的功率增益下降7dB，因此，电路所使用的频带范围为1M~30MHz较为适当。
由此可知当宽带功率放大器使用的晶体管为VHF频带用时，可以得到十分平坦的频率特性。 |
| 图48 所制作的功率放大器的输入功率对输出功率特性 |
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图49 所制作的功率放大器的频率特性
(使用2SCl970(170MHz用)与2SC2092(27MHz用)做为比较，虽然晶体管的高频特性不同，但是，即使2SC2092到达30MHz也可以人为OK) | |
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备注栏 负回授与频带宽
负回授(feed back)是放大器里一项很重要的技术，它有什么作用呢？
负回授放大器如图E所示，将输出信号Vo经过回授电路回授到输入电路。由於所回授的信号Vf与输入信号Vi反相位，因此称之为负回授。
假设放大器原来的放大率用Ao表示，加入负回授后的增益为ANF，用ß表示回授率，则
由此，可以看出，加入负回授会使增益下降，但电路其频带宽会扩宽。
例如，在中频ß=00.1，Ao=100的负回授放大器的放大率，可以由(A)式计算而得到ANF=9.1。如果此放大器用于高频Ao=50，·则ANF=8.3。可以看出，电路未加负反馈的增益即使由100变化为50，而加有负回授的放大器仅从9.1变化至8.3，其增益变化却很小。如此频带宽BW得以扩宽。 |
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| 图E 负回授的原理 |
PCB墨稿
高频放大器设计与制作
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