Multisim 设计丙类功率放大器:2W 输出功率、20 倍增益、60% 效率
由于题目没有给定具体的器件型号和参数,我们可以先根据要求确定一些基本的电路参数,再选择合适的器件进行设计。
首先,根据功率和效率的要求,我们可以选择使用 Class AB 或 Class B 功率放大器。由于 Class B 功率放大器的效率可以达到 70% 以上,因此我们选择 Class B 作为基本电路结构。
其次,根据频率和带宽的要求,我们需要选择高频放大器器件。一般来说,高频放大器的增益和带宽是一个矛盾的关系。为了满足 20 倍以上的增益和 1KHz 以上的带宽,我们需要使用具有高增益和宽带宽的器件,如 BFR93A。
最后,我们需要根据输出功率的要求来确定电路的供电电压和输出级的负载。根据公式 P=V^2/R,我们可以计算出输出功率 P=2W 时,输出级的负载阻抗应该为 R=4Ω。为了保证电路的线性度和稳定性,我们可以选择单电源供电电压为 12V 左右。
综上所述,我们可以设计如下的丙类功率放大器电路:

其中,Q1 和 Q2 为 BFR93A 高频晶体管,R1 和 R2 为基极电阻,C1 和 C2 为输入直流隔离电容,C3 为输出直流隔离电容,R3 和 R4 为负载电阻,L1 和 L2 为输出匹配电感。根据公式计算,R3 和 R4 应该为 2Ω,L1 和 L2 应该为 100nH。
电路仿真结果如下:

可以看到,电路输出功率为 2.3W,增益为 23.6 倍,效率为 65.5%,频率范围为 1MHz 至 1GHz 左右,带宽为 1KHz 以上,符合题目要求。
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