功率放大器是指在給定失真率條件下，能產(chǎn)生最大功率輸出以驅(qū)動某一負(fù)載的放大器。本文利用 Multisim 先進(jìn)的高頻仿真功能構(gòu)建了由甲類和丙類功率放大器級聯(lián)的高頻功率放大器，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)采用分級測試、兩級級聯(lián)的形式，給出了甲類功率放大器的工作狀態(tài)，丙類功率放大器的調(diào)諧特性及級聯(lián)放大器的負(fù)載特性分析。所得仿真結(jié)果與理論分析一致，并且能顯示出一些無法用電子儀器設(shè)備顯示的波形和曲線，使結(jié)果更直觀，更易于理解。

　　電子設(shè)備電路的一般結(jié)構(gòu)是由電源、輸入級、中間級和輸出級等部分組成，輸出級通常輸出足夠大的功率，驅(qū)動一定的負(fù)載。負(fù)載的形式是多種多樣的，如收音機(jī)中揚(yáng)聲器的音圈、電動機(jī)控制繞組、繼電器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或電視掃描偏轉(zhuǎn)線圈等。要完成這些工作，就要求輸出級向負(fù)載提供足夠大的信號功率，即要求輸出級向負(fù)載提供足夠大的輸出電壓和輸出電流，這種放大器稱為功率放大電路。

　　早期的功率放大電路多以晶體管構(gòu)成，電路形式變化多樣，設(shè)計(jì)調(diào)試也較復(fù)雜。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種功放集成電路，功能更多更完善，性能更好，大大減少了設(shè)計(jì)、調(diào)試電路的工作量。

　　利用Multisim軟件進(jìn)行的仿真電路有AM、DSB信號調(diào)幅與解調(diào)電路、小信號調(diào)諧放大器、鎖相環(huán)電路和丙類功放電路。但對高頻功放電路的電流的時(shí)域和頻域分析，至今未見完整的報(bào)道。文章主要對高頻功率放大電路的集電極電流進(jìn)行了仿真分析，同時(shí)也對高頻功放的輸出電壓、輸出功率、集電極效率和外部特性進(jìn)行了仿真分析，并將仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。

　　與小信號電壓放大電路有所不同，功率放大電路主要考慮的是如何獲取最大的、不失真的交流輸出功率。因此一個(gè)功率放大電路不僅要有足夠大的輸出電壓幅值，而且要有足夠大的輸出電流幅值，只有這樣才能獲得足夠大的輸出功率。由此，功率放大電路應(yīng)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

　　（1）要有盡可能大的輸出功率。通常用最大不失真輸出功率Pom表示，它是指輸出電壓和電流波形不失真或失真程度在允許范圍內(nèi)的最大輸出功率。

　　（2）效率要高。功率放大電路主要把直流電源供給的直流電轉(zhuǎn)化成交流電能輸送給負(fù)載。由于電路消耗的功率大，所以必須考慮功率轉(zhuǎn)化的效率問題。

　?。?）非線性失真要小。由于功率管處于大信號工作狀態(tài)，所以由晶體管特性的非線性引起的非線性失真不可避免。因此，將非線性失真限制在允許的范圍內(nèi)，是設(shè)計(jì)功放電路必須考慮的問題之一。

　　（4）由于功率管工作在接近極限工作的狀態(tài)，因此，在選擇功率管時(shí)必須考慮使它的工作狀態(tài)不超過其限制參數(shù)ICM、PCM、U（BR）CEO。

　?。?）由于功率管的管耗較大，因此，在設(shè)計(jì)功放電路時(shí)，散熱問題及過載問題不能忽視。通常對功率管加上一定面積的散熱片和過電流保護(hù)環(huán)節(jié)。

　　在通信電路中，為了彌補(bǔ)信號在無線傳輸過程中的衰耗要求發(fā)射機(jī)具有較大的功率輸出，通信距離越遠(yuǎn)，要求輸出功率越大。為了獲得足夠大的高頻輸出功率，必須采用高頻功率放大器。

　　高頻功率放大器是無線電發(fā)射沒備的重要組成部分。在無線電信號發(fā)射過程中，發(fā)射機(jī)的振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩信號功率很小，因此在它后面要經(jīng)過一系列的放大，如緩沖級、中間放大級、末級功率放大級等，獲得足夠的高頻功率后，才能輸送到天線上輻射出去。實(shí)際上高頻功率放大器不僅僅應(yīng)用于各種類型的發(fā)射機(jī)中，而且高頻加熱裝置、高頻換流器、微波爐等許多電子設(shè)備中都得到了廣泛的應(yīng)用。

　　高頻功率放大器和低頻功率放大器的工作狀態(tài)不同，低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。