第2章 高頻選頻放大器

1、第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 通 信 電 子 電 路 2.1 LC2.1 LC諧振回路諧振回路 2.2 2.2 小信號諧振放大器小信號諧振放大器 2.3 2.3 集中選頻小信號選頻放大器集中選頻小信號選頻放大器 2.4 2.4 丙類高頻諧振放大器丙類高頻諧振放大器 2.5 2.5 丁類放大器丁類放大器( (* *) ) 2.6 2.6 晶晶體管倍頻器體管倍頻器 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 高頻選頻放大器主要有兩類，一類是工作于小信號； 另一類是工作于大信號；這兩者有不同性能要求。 本章的重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)： 1、熟悉

2、掌握串并聯(lián)LC諧振回路的諧振特性和提高回路品質(zhì)因 數(shù)的方法。 2、理解小信號諧振放大器的電路原理。 3、了解丙類諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)以及電路的組成。 本章的難點(diǎn)：本章的難點(diǎn)： 1、小信號諧振放大器的電路分析。 3、丙類諧振功率放大器的效率分析以及電路的設(shè)計(jì)。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.1 LCLC諧振回路諧振回路 在通信電路中，選頻問題是極其重要的問題，是無處不在的問題。 實(shí)現(xiàn)選頻功能的電路就是濾波器。 濾波器，根據(jù)功能需要的不同，所用器件的不同，又分出許多的類型。 如根據(jù)選頻功能，分有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器等；根據(jù)器 件，分有RC濾波器、LC濾波器

3、、晶體濾波器、聲表面波濾波器等。 而在實(shí)際應(yīng)用中， LC濾波器是最基本的、應(yīng)用最廣的濾波器。所以 這一節(jié)重點(diǎn)就介紹這一電路的構(gòu)成、性能等理論知識。 LC濾波器LC諧振回路 諧振回路主要作用： 1、選頻作用(從多個(gè)頻率分量中選取出有用分量，濾除其它無用分量）。 2、匹配作用（使前后級電路的阻抗匹配）。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 式中，R主要由負(fù)載電阻、源內(nèi)阻和LC的損耗電阻(主要是L的）三部分并聯(lián)組成。 從式中可以知道，僅且當(dāng)僅即時(shí)，回路得到最大電壓。 這時(shí)的工作角頻率等于LC諧振回路的固有角頻率，即此時(shí)， （1）回路的總電抗為零，回路的阻抗為純電阻R，為最大值。R叫諧振電阻

4、。 （2）回路得到最大電壓。電壓與信號源電流同相。 2.1.12.1.1單單LCLC諧振回路諧振回路 1 1、并聯(lián)諧振回路、并聯(lián)諧振回路 I C L R + U - I ) 1 (1 )()( L CjR R jIjU 0 1 L C 圖2.1.4并聯(lián)諧振回路 回路的電壓與電流的關(guān)系： LC 1 LC 1 0 為便于分析回路的性能，引入品質(zhì)因數(shù)參數(shù)Q。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 0 )(jU 21 抗干擾強(qiáng) 選擇性好 通帶越窄 增大Q 在并聯(lián)諧振回路中，品質(zhì)因數(shù)表示為： RC L R Q 0 0 由于諧振時(shí)， C L C L 0 0 1 稱為回路特性阻抗。則品質(zhì)因數(shù)可寫為

5、CL RR Q / （2.1-8） （2.1-6） （2.1-8）式表明，回路的品質(zhì)因數(shù)是與回路參數(shù)的比值關(guān)系有關(guān)。 Q值越大，幅頻特性和相頻特性曲線（見P58）在諧振頻率附近的變化率越大。 回路通頻帶： Q f ffBW 0 21 7 . 0 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 式中，R主要由負(fù)載電阻、源內(nèi)阻和LC的損耗電阻(主要是L的）三部分串聯(lián)組成。 從式中可以知道，僅且當(dāng)僅即時(shí)，回路得到最大電流。 這時(shí)的工作角頻率等于LC諧振回路的固有角頻率，即此時(shí)， （1）回路的總電抗為零，回路的阻抗為純電阻，且為最大值。 （2）回路得到最大電流。電流與信號源電壓同相。 2 2、串聯(lián)諧振回

6、路、串聯(lián)諧振回路 ) 1 ( )( )( C LjR jU jI 0 1 C L 圖2.1.6串聯(lián)諧振回路 回路的電流與電壓的關(guān)系： LC 1 LC 1 0 為便于分析回路的性能，也引入品質(zhì)因數(shù)參數(shù)Q。 U U R R L L C C I I 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 在串聯(lián)諧振回路中，品質(zhì)因數(shù)為： RCR L Q 0 0 1 在諧振時(shí)，回路特性阻抗為 C L C L 0 0 1 則串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)可寫為 R CL R Q / （2.1-16） （2.1-14） （2.1-16）式表明，回路的品質(zhì)因數(shù)是與回路參數(shù)的比值關(guān)系有關(guān)。 Q值越大，幅頻特性和相頻特性曲線（見P

7、58）在諧振頻率附近的變化率越大。 綜上所述，在并聯(lián)諧振回路中，總是采用內(nèi)阻大的電流源激勵(lì)，且盡 可能增大負(fù)載電阻；在串聯(lián)諧振回路中，總是采用內(nèi)阻小的電壓源激勵(lì)， 且盡可能減小負(fù)載電阻。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.1.22.1.2單單LCLC諧振回路的串并聯(lián)等效轉(zhuǎn)換諧振回路的串并聯(lián)等效轉(zhuǎn)換 X X r r R RX X 轉(zhuǎn)換公式： 2 X R r X Q rQR XX 并串 ZZ jXR jXR jXr 0)()( XRXRXrjXXRr 0 0 XRXRXr XXRr X Q Q X rQR 2 2 2 1 )1 ( （2.1-3） （2.1-4） r X Q X R

8、 Q 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.1.32.1.3提高回路品質(zhì)因數(shù)的方法提高回路品質(zhì)因數(shù)的方法 1、品質(zhì)因數(shù)Q是描述LC諧振回路性能的重要參數(shù)。如通頻帶、選擇性、 抗干擾性等。 2、我們這里說的品質(zhì)因數(shù)Q主要是指的有載品質(zhì)因數(shù)。LC諧振回路本 身有一個(gè)品質(zhì)因數(shù)，即固有品質(zhì)因數(shù)（也叫無載品質(zhì)因數(shù)）。當(dāng)LC諧振回 路接有激勵(lì)源和負(fù)載電阻后，固有品質(zhì)因數(shù)會大大地降低，即回路的性能 變差。因此用有載品質(zhì)因數(shù)能更好地反映回路的性能。但它受到電路的結(jié) 構(gòu)，電路中的電抗元件、電阻元件的品質(zhì)和它們比值關(guān)系的影響。 3、提高回路品質(zhì)因數(shù)的方法有兩個(gè)方面：一是調(diào)整電抗元件和電阻提高回路品質(zhì)因

9、數(shù)的方法有兩個(gè)方面：一是調(diào)整電抗元件和電阻 元件；二是調(diào)整諧振電路的結(jié)構(gòu)。元件；二是調(diào)整諧振電路的結(jié)構(gòu)。對于前者，由于會受到電路其它條件的 限制，因此在提高回路的品質(zhì)因數(shù)也會受到限制。對于后者，也是一種提 高回路品質(zhì)因數(shù)的有效方法，即使信號源、負(fù)載和回路電抗元件進(jìn)行部分 接入的連接方法。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 IsIs RsRs L L C2C2 C1C1 RLRL 1 1 2 2 3 3 4 4 例如見圖2.1-8： L L C2C2 C1C1 IsIs RsRsRLRL 圖2.1-8圖2.1-9 接入系數(shù)定義：電抗元件接電阻的那一部分電壓與整個(gè)回路電壓之比。 通過例

10、2.1-2（P31）與例2.1-1（P30）比較，可知，部分接入后可提 高有載品質(zhì)因數(shù)。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 4、選擇性與矩形系數(shù)。 在通信電路中的選擇性，是用選頻電路對無用信號的抑制程度來表 征。并用矩形系數(shù)來描述。矩形系數(shù)的定義式 1 . 0 7 . 0 B BW D （2.1-22） 0.7 0.1 B0.1 BW0.7 D值的最大值為1（這是理想狀態(tài)）。 實(shí)際上，D值總是小于1的。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.1.42.1.4耦合諧振回路耦合諧振回路 耦合諧振回路是指兩個(gè)相互耦合的諧振回路。耦合的方法是可以通 過互感耦合，也可以通過電容耦

11、合。見圖2.1-11 IsIs RsRs C2C2RLRLC1C1 . . . L1L1L2L2 + + U1U1 - - + + U2U2 - - IsIs RsRs C2C2RLRLC1C1 + + U1U1 - - + + U2U2 - - CMCM L1L1L2L2 圖2.1-11 (a) (b) M 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 （2）隨著值的增大，兩個(gè)峰點(diǎn)的頻率差增大，曲線中心的凹陷加深。 互感耦合系數(shù) 電容耦合系數(shù) 21L L M k )( 21MM M CCCC C k kQ 從圖中可知，耦合諧振回路傳 輸阻抗的幅頻特性有以下特點(diǎn)： （1）當(dāng)時(shí)，曲線的形狀 是單

12、峰的，峰值隨值的減小而 減小。當(dāng)時(shí)，曲線具有雙 峰，且所有峰值相等。 1 1 耦合因數(shù) 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.2 2.2 小信號諧振放大器小信號諧振放大器 小信號諧振放大器的種類很多。 按諧振回路的諧振特性區(qū)分，有單調(diào)諧放大器、雙調(diào)諧放大器和參差調(diào) 諧放大器。 按諧振回路的類型區(qū)分，有LC諧振回路、陶瓷濾波器、晶體濾波器、聲 表面波濾波器等。 按晶體管的連接方法區(qū)分，有共基極、共集電極、共發(fā)射極單諧振放大 器。 按晶體管的數(shù)量區(qū)分，有單管、多管、集成的小信號諧振放大器。 小信號諧振放大器實(shí)際上就是在小信號放大器的基礎(chǔ)上，在輸入端、輸 出端接有諧振回路，其目的就是增大

13、矩形系數(shù)，提高選頻特性，抑制干擾。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 V VT T R RB B1 1 R RB B2 2R RE E C CA A C CB B C CE E C Cc c L LA A L LB B V VC CC C L Lc c L LL L B B C C E E + + u uo o - - 2.2.12.2.1單管小信號諧振放大器單管小信號諧振放大器 圖2.2-1單管小信號諧振放大器 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.2.22.2.2共射共射- -共基連接諧振放大器共基連接諧振放大器 圖2.2-2共射-共基連接小信號諧振放大器的交流通路

14、原理圖 V VT T1 1 C C1 1 C C2 2 L L1 1 L LB B L L2 2 V VT T2 2 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 圖2.2-3 是MC1590 單片集成 放大器的 內(nèi)部電原 理圖。 2.2.32.2.3集成集成LCLC小信號諧振放大器小信號諧振放大器 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 R RL L L L1 1 C C3 3 C C4 4 C C5 5C C6 6 L L2 2 C C1 1 C C2 2 L L2 2 L L3 3 U Ui i U Uo o U UA AG GC C+ +1 12 2V V 3 3 2 2 1 1

15、 4 4 8 87 7 6 6 5 5 MC1590 圖2.2-4所示以MC1590作為放大器件的諧振放大器電路。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.2.42.2.4多級諧振放大器的選頻特性多級諧振放大器的選頻特性 通常在一個(gè)諧振放大器的輸入端和輸出端均接有LC諧振回路。而且在實(shí) 際應(yīng)用中還經(jīng)常設(shè)有多個(gè)諧振放大器級連的方式進(jìn)行工作，這樣一個(gè)n級諧 振放大器，就包含有n+1個(gè)諧振回路，因此，這對于單級諧振放大器而言， 就表現(xiàn)出不同的選頻特性。即隨著級數(shù)的增多，通頻帶將變窄。我們知道一 個(gè)諧振電路的選頻特性可用下式表示：（見書P27式2.1-10） 2 0 0 )-(1 1 )(

16、Q M 利用廣義失諧的概念，即 )-( 0 0 Q 2 1 1 )( M 當(dāng)各個(gè)回路參數(shù)相同時(shí)，總選頻特性為： 1 2 1 1 1 )()( n n n MM 因此，3dB帶寬為：12 1 1 0 70 n Q f BW . 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 注意： 這是在各個(gè)諧振放大器的諧振特性一致，或說參數(shù)相同時(shí)，多級諧 振放大器的通頻帶將隨n的增加而縮減。并有一定的規(guī)律性（見書表2.2- 2）。實(shí)際上，我們還利用這一特點(diǎn)，以提高選擇性，即增大矩形系數(shù)。 另外，通過參差調(diào)諧電路來提高選頻網(wǎng)絡(luò)矩形系數(shù)。即可以把各個(gè) 諧振回路的諧振頻率不調(diào)諧在同一個(gè)中心頻率上，如每兩個(gè)諧振回路為

17、一組，其中一個(gè)諧振頻率高于中心頻率，另一個(gè)諧振頻率低于中心頻率， 即這兩個(gè)諧振頻率對稱于中心頻率，使總的諧振效果更具有矩形選頻特 性。如圖2.2-5所示。這就叫參差調(diào)諧。實(shí)際中，有雙參差調(diào)諧，三參差 調(diào)諧等。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 圖2.2-5 雙參差諧振放大器的頻響特性曲線 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.3 2.3 集中選頻小信號選頻放大器集中選頻小信號選頻放大器 2.3.12.3.1石英晶體濾波器選頻放大器石英晶體濾波器選頻放大器 1 1、石英晶體的諧振特性、石英晶體的諧振特性 圖2.3-2石英晶體的符號及等效電路； 石英晶體的諧振特性實(shí)際上是利

18、用了它的壓 電效應(yīng)。 壓電效應(yīng)：當(dāng)石英晶體沿某一電軸方向受 到交變電場作用時(shí)，沿機(jī)械軸方向即產(chǎn)生機(jī)械 振動；反之，當(dāng)沿機(jī)械軸方向受力時(shí)，在電場 方向也產(chǎn)生電場?？梢娛⒕w實(shí)際上是一種 能把電場能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，又能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換 為電場能的可逆換能器件，且其能量轉(zhuǎn)換具有 諧振特性，在諧振頻率處換能效率最高。 C0C0CqCq LqLq RqRq a a b b a a b b 圖2.3-2 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2 2、石英晶體的利用、石英晶體的利用 （1）通過適當(dāng)?shù)倪B接可以用作濾波器（如P44圖2.3-4的差接橋式石英晶體濾波 器電路）。 （2）可以用作振蕩器的諧振元件

19、。在之間，呈現(xiàn)感性；其它呈容性。 2.3.22.3.2陶瓷濾波器選頻放大器陶瓷濾波器選頻放大器 2.3.32.3.3聲表面波濾波器大器聲表面波濾波器大器 p f q f ab X o f 圖2.3-3 qq q q 0q 0q q p p 2 1 2 1 CL f f CC CC L f f 串聯(lián)諧振頻率 并聯(lián)諧振頻率 qp ff , 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 VTVT C1C1 C2C2 CBCBCcCc L1L1L2L2 RLRL L3L3L4L4 + + uiui - - VBBVBBVCCVCC 2.4 2.4 丙類高頻諧振放大器丙類高頻諧振放大器 丙類高頻諧振放大

20、器主要用在通信電路中的發(fā)射設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)載波信 號或已調(diào)窄帶信號的功率放大。顧名思義，放大器工作于丙類，功率器件 工作于大信號狀態(tài)。 2.4.12.4.1丙類諧振放大器的組成及工作原理丙類諧振放大器的組成及工作原理 圖2.4-1丙類諧振放大器原理電路 組成： 1、丙類放大器 2、LC諧振回路 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 功率放大效率丙類小于半個(gè)周期工作 放大器的集電極電流為脈沖波 用傅立葉級數(shù)展開 基波分量用LC諧振回路濾波在負(fù)載上得到最大的輸出電壓 下面是轉(zhuǎn)移特性曲線表示的輸入電壓與輸出電流的波形（圖2.4-2）。 C i tItItIIi cC cos3cos2cos c3

21、c2c10 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 C i t t 0 0 BB V D V C i 圖2.4-2丙類放大器輸入電壓 與輸出電流波形圖 注意幾個(gè)特點(diǎn)： 1、丙類諧振放大器的輸出電流波形是 一個(gè)正弦(或余弦）脈沖波。 2、諧振回路輸出的電壓為完整的正弦 （或余弦）波。 3、諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q即不能高，也 不能低。一般在110之間。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.4.22.4.2折線近似法分析丙類諧振放大器的動態(tài)特性折線近似法分析丙類諧振放大器的動態(tài)特性 分析一個(gè)放大器，利用圖解法，可分有靜態(tài)特性（即直流特性）和動 態(tài)特性（交流特性）。如有直流負(fù)載特性和

22、交流負(fù)載特性。 1、折線近似法 我們知道，在低頻功率放大器中，在已知電源電壓條件下，如已 知負(fù)載電阻，就可作出負(fù)載線。 而在諧振功率放大器中，由于負(fù)載是有儲能功能的諧振回路組成， 因此在已知諧振回路的參數(shù)時(shí)，還并不能確定負(fù)載線。 但是要進(jìn)行精確地分析，就需要求解非線性微分方程。顯然不利于 工程分析，因此，采用一種近似的分析方法，叫準(zhǔn)靜態(tài)的分析方法；或 叫折線近似分析法。 所謂近似分析法，就是將器件的特性曲線理想化，每一條特性線用一 條或幾條直線(組成折線)來代替。如下圖2.4-4的三極管轉(zhuǎn)移特性曲線。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 圖2.4-4晶體管特性曲線折線化 第第2 2章

23、章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2、動態(tài)特性 在以純電阻為負(fù)載的放大器中，放大器的輸出特性曲線上的動態(tài)特性 是一條直線，其斜率是電阻倒數(shù)的負(fù)值，即輸出的電流與電壓的瞬時(shí)值是 正比的。而在諧振放大器中，由于輸出電壓的瞬時(shí)值是與輸出電流的基波 分量成正比，因此，它的輸出特性曲線上的動態(tài)特性，不是一條直線了。 這里的諧振放大器的動態(tài)特性，是指放大器的特性不僅與它的內(nèi)部參 數(shù)有關(guān)，而且與它的外部參數(shù)（電源電壓、輸入信號電壓、輸出信號電壓、 諧振回路的諧振電阻）也有關(guān)。 經(jīng)分析得： 0 cos Ccn n iIn t 00 11 ( ) ( ) ( ) ccm ccm cncmn Ii Ii Ii 其

24、中 cn I各次分量 cm i脈沖電流最大值 電流分解系數(shù)電流分解系數(shù)（其計(jì)算式見 P53式2.3-4） 導(dǎo)通角導(dǎo)通角 諧振電阻： 1c cm ac I U R 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 圖2.4-5電流分解系數(shù)曲線圖2.4-6與的關(guān)系曲線 )( )( 0 1 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 C i D BE D BE DBE Uu UuUuG 0 )( C tUVu bmBBBE cos 折線方程 得時(shí)設(shè)0Cit )(cos bm BBD bmCC U VU tUGi 聯(lián)立求解 bm BB D U VU cos 可見，導(dǎo)通角與導(dǎo)通電壓、基極偏置電壓、輸入信號

25、電壓都有關(guān)系。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2、主要特性指標(biāo) （1）輸出功率 CCcmccO ViUIP)( 2 1 2 1 111 （2.4-5） CC c V U 1 稱為集電極電壓利用系數(shù)。 當(dāng)一定時(shí)，是的函數(shù)。從圖2.4-5所示，當(dāng) 時(shí)，有最大值，但工作在甲乙類，效率不高。 CCcm Vi, O P )( 1 0 120 )( 1 （2）效率 )( )( 2 1 2 1 0 1 0 11 CCc cc d O C VI UI P P 見圖2.4-6 與的關(guān)系曲線。 )( )( 0 1 從圖2.4-5和圖2.4-6可知，諧振功率放大器的輸出功率和效率的關(guān)系。 在實(shí)際應(yīng)用

26、中，要兼顧兩者，即，一般取。 00 8060 0 70 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.4.32.4.3丙類諧振放大器的工作狀態(tài)丙類諧振放大器的工作狀態(tài) 前面說過，丙類諧振放大器具有特殊的動態(tài)特性，即它與外部參數(shù)有關(guān)。 也就是說它的外部參數(shù)不同，諧振放大器就處于不同的工作狀態(tài)。 一般情況，根據(jù)器件在信號的一個(gè)周期內(nèi)是否進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)和進(jìn)入截止 狀態(tài)的時(shí)間長短，將放大器的工作狀態(tài)分為甲類、乙類和丙類等。另外，根 據(jù)器件在信號的一個(gè)周期內(nèi)是否進(jìn)入飽和區(qū)，將放大器的工作狀態(tài)分為欠壓、 過壓和臨界三種工作狀態(tài)。見下圖。 欠壓狀態(tài)：指三極管在任何時(shí)刻都工作在放大狀態(tài)。 過壓狀態(tài)：指三極管

27、工作時(shí)有部分時(shí)間進(jìn)入飽和區(qū)。 臨界狀態(tài)：指三極管剛剛進(jìn)入飽和區(qū)的邊緣。 放大器的這三種狀態(tài)：主要取決于電源電壓、偏置電壓、激勵(lì)電壓幅度 及負(fù)載電阻。在過壓狀態(tài)時(shí)，集電極電流的脈沖波出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象。這是與其 它放大器的根本不同之處。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 t t CiCi CE u A A A 0 90 0 90 0 0 為欠壓狀態(tài) 為臨界狀態(tài) 為過壓狀態(tài) A A A C u 根據(jù)輸出功率和效率的問題，丙類諧振放大器的最佳工作狀態(tài)是臨界 狀態(tài)。書上說的是弱過壓狀態(tài)。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2.4.42.4.4丙類諧振放大器的電路設(shè)計(jì)丙類諧振放大器的電

28、路設(shè)計(jì) 主要涉及兩個(gè)問題： 1、直流供電的問題 2、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的問題（諧振回路） 1 1、直流供電電路、直流供電電路 （1 1）集電極直流供電電路）集電極直流供電電路 從電路結(jié)構(gòu)上分為兩種：串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電。如圖2.4-8所示。 串饋：是指電源、諧振回路和三極管在電路形式上為串接的一種饋電 方式。 并饋：是指電源、諧振回路和三極管在電路形式上為并接的一種饋電 方式。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 V VT T C C C Cc c L L L Lc c V Vc cc c + + u uo o - - V VT T C C C Cc c1 1 L L L Lc c V Vc

29、 cc c + + u uo o - - C Cc c2 2 （a）串饋電路 （b）并饋電路 圖2.4-8集電極供電電路 串饋電路優(yōu)缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定好，受分布電容的影響小。但安裝不方便。 并饋電路優(yōu)缺點(diǎn)：受分布電容的影響大，頻率穩(wěn)定性差。但安裝方便。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 （2 2）基極偏置電路）基極偏置電路 (a)基極分壓偏置饋電電路 （b）基極自給偏置饋電電路 (主要是指基極直流電流或發(fā) 射極直流電流提供) (主要是指外加的) 書中提到 自生反偏壓 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 注意： 1、這兩種電路都具有產(chǎn)生自生反偏壓的特點(diǎn)。 2、自給偏置電路更多地

30、應(yīng)用在要求輸出功率較大的丙類放大器中。 3、自生反偏壓具有穩(wěn)定輸出電壓幅度作用。但自給偏置電路的作用更 顯著。而分壓偏置的方式表現(xiàn)不突出。 為什么能穩(wěn)幅？在自給偏置的基極饋電方式中，丙類放大器在大信號工 作時(shí)，給管子的B-E結(jié)加的直流偏置電壓是由自生的電流產(chǎn)生的，這個(gè)電流 是隨著輸入信號電壓幅度的大小變化而變化。即B-E間的直流偏置電壓是隨 輸入信號電壓的幅度大小而變化。如當(dāng)輸入信號為零時(shí)，前面（b)圖電路的 偏置為零；當(dāng)輸入信號加大時(shí)，加到B-E間的偏置均向負(fù)方向變化。產(chǎn)生自 生的反偏置電壓。這種變化效應(yīng)稱為自給偏置效應(yīng)。自給偏置效應(yīng)具有穩(wěn)幅 的作用。這在后面的振蕩器中還有用途。 第第2 2

31、章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 2 2、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 對于丙類諧振功率放大器電路，前面解決了供電問題。下面主要解決 諧振回路的電路問題。 實(shí)際上，解決諧振回路的問題就是解決濾波匹配的問題。 濾波對丙類諧振放大器和小信號諧振放大器都有要求，但不一樣，前 者要求不高，后者要求很高。前者對濾波要求不高，但是對匹配要求高。 這就是它們的區(qū)別。 下面就從對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求出發(fā)介紹濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)是介于功率管的外接負(fù)載之間的電路。 濾波匹 配網(wǎng)絡(luò) LP eR OP 對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求： 1、將外接負(fù)載 變換為

32、功率管所要求的負(fù)載 。(匹配） 2、充分濾出所需諧波分量，以使負(fù)載上得到所需的輸出功率 。（濾波） 3、將功率管輸出的信號功率 高效地傳送到負(fù)載上。（效率） OP LP eR LR 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 L型 T型 型 在實(shí)際中，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)都是采用的幾種比較固定的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)。如圖： 我們設(shè)計(jì)的目的就是： 濾波、阻抗匹配兩個(gè)問題，也 就是在確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下， 如何確定電路中的L、C值。 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 L型匹配網(wǎng)絡(luò)的元件設(shè)計(jì)（書上型匹配網(wǎng)絡(luò)的元件設(shè)計(jì)（書上P61的半節(jié)的半節(jié)形形LC網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)） 并 轉(zhuǎn) 串 并 串 C L e C e e

33、 C LL C e L L X R Q X Q Q X RR X Q R R 2 2 2 1 )1 ( 2 1 R 0 e e L L CLCO Q R R XXX 諧 振 時(shí) e L C C e e COCCOL Q R X X Q Q XXXX 2 2 1 即得 2 1 Re e L Q R 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 L型的另外一種形式 串 并 串 轉(zhuǎn) 并 L L e L e e L LL L eLL R X Q X Q Q X RR X QRR 2 2 2 )1 ( )1 ( LeL LCCO RQR XXX )1 (R 0 2 e 諧 振 時(shí) LeL L e e C

34、OLCOC RQX X Q Q XXXX 2 2 1 求得 LeRQ )1 (R 2 e 可以看出： 前一種L型 后一種L型 LReR LReR 第第2 2章章 高頻選頻放大器高頻選頻放大器 舉例：設(shè)計(jì)一個(gè)L型匹配網(wǎng)絡(luò)。已知工作頻率 ，功放臨界電 阻 ，天線端電阻 。C0忽略。 ZMHf5 100Re10LR 解：據(jù) 可知，要采用后一種L型匹配網(wǎng)絡(luò)。 LReR 據(jù)前面推導(dǎo)得出元件的電抗值為： LeL L e e COLCOC RQX X Q Q XXXX 2 2 1 LeRQ )1 (R 2 e 31 Re L e R Q 3 .3330 3 311 30103 2 2 2 2 L e e C LeL X Q Q X RQX pF956 2 1 95. 0 2 C L fX C H f X L 又因 得 ReReRLRL C0C0C C L L