第3章高頻調(diào)諧功率放大器

1、1第第3章章 高頻調(diào)諧功率放大器高頻調(diào)諧功率放大器23.1 概述概述3.2 調(diào)諧功率放大器的工作原理（重點(diǎn)）調(diào)諧功率放大器的工作原理（重點(diǎn)）3.3功率和效率功率和效率 （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）3.4調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)分析調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)分析3.5調(diào)諧功率放大器的實(shí)用電路（重點(diǎn)）調(diào)諧功率放大器的實(shí)用電路（重點(diǎn)）3.6功率晶體管的高頻效應(yīng)功率晶體管的高頻效應(yīng) （指導(dǎo)實(shí)踐）（指導(dǎo)實(shí)踐）3.7 倍頻器倍頻器第3章 高頻調(diào)諧功率放大器3本章知識點(diǎn)及結(jié)構(gòu)本章知識點(diǎn)及結(jié)構(gòu)工作原理工作原理（原理電路、電流電壓分析、評價(jià)指標(biāo)）（原理電路、電流電壓分析、評價(jià)指標(biāo)） 3.2，3.3, 3.7(倍頻器倍頻器)工

2、作狀態(tài)分析工作狀態(tài)分析（動態(tài)特性、工作狀態(tài)分類與判別）（動態(tài)特性、工作狀態(tài)分類與判別） 3.4實(shí)用電路實(shí)用電路（直流饋電、自給偏壓、匹配網(wǎng)絡(luò)）（直流饋電、自給偏壓、匹配網(wǎng)絡(luò)） 3.5、3.64本節(jié)問題：本節(jié)問題：3.1 概述一、高頻功率放大器一、高頻功率放大器在無線電發(fā)射機(jī)中的位置在無線電發(fā)射機(jī)中的位置?二二. .高頻功率放大器性能的高頻功率放大器性能的評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo)？四、調(diào)諧功率放大器的四、調(diào)諧功率放大器的基本電路基本電路形式（構(gòu)成）？形式（構(gòu)成）？三、調(diào)諧功放三、調(diào)諧功放與小信號調(diào)諧放大器與小信號調(diào)諧放大器的的比較比較5一、高頻功率放大器一、高頻功率放大器在無線電發(fā)射機(jī)中的位置在無線電發(fā)

3、射機(jī)中的位置在發(fā)射機(jī)末端在發(fā)射機(jī)末端6 功率放大器的作用及其實(shí)質(zhì)，決功率放大器的作用及其實(shí)質(zhì)，決定了衡量它性能的定了衡量它性能的兩個(gè)主要指標(biāo)：兩個(gè)主要指標(biāo)：1.（輸出的交流）（輸出的交流）功率功率2.（直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量的）（直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量的）效率效率二二. .高頻功率放大器的性能指標(biāo)高頻功率放大器的性能指標(biāo)放大輸入信號，使之達(dá)到放大輸入信號，使之達(dá)到足夠的（交流）功足夠的（交流）功率輸出率輸出，以滿足天線發(fā)射遠(yuǎn)距離傳輸信號的，以滿足天線發(fā)射遠(yuǎn)距離傳輸信號的要求，或其他負(fù)載的要求。要求，或其他負(fù)載的要求。7三、調(diào)諧功放與小信號調(diào)諧放大器的比較三、調(diào)諧功放與小信號調(diào)諧放大器的比較類型

4、類型實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)任務(wù)任務(wù)輸入信輸入信號幅度號幅度工作工作狀態(tài)狀態(tài)性性 能能指指 標(biāo)標(biāo)小信號小信號調(diào)諧調(diào)諧電壓電壓大器大器能量轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換器換器將直流將直流能量轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為交換為交流能量流能量輸出輸出不 失 真不 失 真地地 提 高提 高信 號 幅信 號 幅度度甲類甲類線性工線性工作狀態(tài)作狀態(tài) 電 壓 放電 壓 放大倍數(shù)，大倍數(shù)，選 頻 特選 頻 特性等性等高頻高頻調(diào)諧調(diào)諧功率功率放大器放大器在信號不在信號不失真或輕失真或輕度失真的度失真的條件下條件下提提高輸出功高輸出功率率丙類丙類非線性非線性工作狀工作狀態(tài)態(tài)輸 出 功輸 出 功率，率，效率，效率，信 號 失信 號 失真度等真度等 大大幾百幾百 V

5、數(shù)數(shù)量級量級mV 小小 數(shù)量級數(shù)量級VmV8四、高頻功率放大器的典型電路四、高頻功率放大器的典型電路9 3.2 3.2 調(diào)諧功率放大器的工作原理調(diào)諧功率放大器的工作原理一、調(diào)諧功率放大器的一、調(diào)諧功率放大器的電路電路形式（構(gòu)成）？形式（構(gòu)成）？二、調(diào)諧功率放大器如何完成它的功能二、調(diào)諧功率放大器如何完成它的功能 （即它的（即它的工作原理工作原理）?問題：問題：10回顧問題：回顧問題：（模擬電子技術(shù)中的功放內(nèi)容）（模擬電子技術(shù)中的功放內(nèi)容）1. 放大器的實(shí)質(zhì)？放大器的實(shí)質(zhì)？3. 每種放大器的效率？每種放大器的效率？2. （已學(xué)的）三類放大器？（已學(xué)的）三類放大器？111. 1. 放大器的放大器的

6、實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 是一種能量轉(zhuǎn)換器件是一種能量轉(zhuǎn)換器件. . 將直流電將直流電源輸出的源輸出的直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量，供給負(fù)載。供給負(fù)載。12(1) 甲(A)類（電壓放大器）iCCBEuitoiCICQ三極管集電極三極管集電極電流導(dǎo)通角電流導(dǎo)通角為為 2360或或180放大電路分類放大電路分類13(2) 乙(B)類（低頻功率放大器）iCCBEuitiCICQ=0三極管集電極三極管集電極電流導(dǎo)通角電流導(dǎo)通角為為 2180或或9014無輸出耦合電容功放無輸出耦合電容功放雙電源、乙類互補(bǔ)對稱功率放大器雙電源、乙類互補(bǔ)對稱功率放大器RLu0+_EBuiV1(NPN)V2(PNP)+VCC

7、VCC_存在交越失真存在交越失真UEQ=0乙類互補(bǔ)功放（乙類互補(bǔ)功放（OCL,Output Capacitorless)15(3) 甲乙(AB)類（低頻功率放大器）iCCBEui三極管集電極三極管集電極電流導(dǎo)通角電流導(dǎo)通角為為 180 360或或 90 180tiCo16克服交越失真克服交越失真單電源、單電源、輸出端接大電容輸出端接大電容的甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大器的甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大器UEQ=CCV21 甲乙類互補(bǔ)功放（甲乙類互補(bǔ)功放（OTL,Output Transformerless)17(4) 丙(C)類（高頻功率放大器）iCCBEuitiC0三極管集電極三極管集電極電流導(dǎo)通角電流導(dǎo)

8、通角為為 180或或9018丙類功放原理電路：丙類功放原理電路：19c0cm1cm2cmnc0cmn1coscos2coscoscniIItItIntIIntictccic1ic2ic3IcoIcmax注意：注意：高頻調(diào)諧功率放大器，選頻的對象是：高頻調(diào)諧功率放大器，選頻的對象是：集電極電流集電極電流 ic中的不同頻率成分。中的不同頻率成分。對丙類功放集電極余弦脈沖電流，進(jìn)行傅立葉級對丙類功放集電極余弦脈沖電流，進(jìn)行傅立葉級數(shù)分解：數(shù)分解： 丙類功放輸出波形不失真的原因：丙類功放輸出波形不失真的原因： 20總結(jié)：丙類功放工作原理總結(jié)：丙類功放工作原理1.為獲得高效率為獲得高效率工作在丙類狀態(tài)工作在丙類狀態(tài)靜態(tài)偏置電路保證靜態(tài)偏置電路保證其工作于其工作于丙丙類類,Eb172 0c0c040,3n60,2n,n120 由于倍頻器主要是利用了余弦尖頂脈沖的諧波分量，由于倍頻器主要是利用了余弦尖頂脈沖的諧波分量，即：即：max()cnnccII 73結(jié)論：結(jié)論：(1)(1)在在同樣條件同樣條件下，丙類倍頻器的輸出功率、效率下，丙類倍頻器的輸出功率、效率 遠(yuǎn)小于丙類功率放大器。遠(yuǎn)小于丙類功率放大器。因?yàn)橐驗(yàn)?()(1n，且，且 越大，降低的越多。越大，降低的越多。(3)(3)高次諧波電流的幅度比基波小，在倍頻器的高次諧波電流的幅度比基波小，在倍頻器的輸出中，不僅要濾去高次諧波，還要濾去