第3章高頻諧振放大器ppt課件

1、現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 功能：放大高頻小信號，以便作進(jìn)一步的變換和處理。所功能：放大高頻小信號，以便作進(jìn)一步的變換和處理。所謂謂“小信號小信號”，主要是強(qiáng)調(diào)輸入信號電平較低，放大器工，主要是強(qiáng)調(diào)輸入信號電平較低，放大器工作在它的線性范圍。作在它的線性范圍。 分類：分類： 按頻帶寬度分為窄帶放大器各種選頻電路做負(fù)載，如并按頻帶寬度分為窄帶放大器各種選頻電路做負(fù)載，如并聯(lián)諧振回路和寬帶放大器無選頻作用的負(fù)載電路，如聯(lián)諧振回路和寬帶放大器無選頻作用的負(fù)載電路，如高頻變壓器）。高頻變壓器）。 按有源器件可以分為以分立元件為主的高頻放大器和以集按有源器件可以分為以分立元件為主的高頻放大器和以

2、集成電路為主的集中選頻放大器。成電路為主的集中選頻放大器。現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高頻小信號放大器的要求高頻小信號放大器的要求 增益要高。增益要高。 104105倍，即倍，即80100dB 頻率選擇性好。放大器的頻帶寬度和矩形系數(shù)是衡量選擇性頻率選擇性好。放大器的頻帶寬度和矩形系數(shù)是衡量選擇性的兩個重要參數(shù)。的兩個重要參數(shù)。 工作穩(wěn)定可靠。這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、工作穩(wěn)定可靠。這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、 電源電壓等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。電源電壓等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。 噪聲系數(shù)小。放大器本身的噪聲越低，接收微弱信號的能力噪聲系數(shù)小

3、。放大器本身的噪聲越低，接收微弱信號的能力就越強(qiáng)。就越強(qiáng)。 現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.1.1 高頻小信號諧振放大器的工作原理高頻小信號諧振放大器的工作原理 直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。 電容電容Cb、 Ce對高頻旁路，其電容值較小。對高頻旁路，其電容值較小。 抽頭諧振回路作為放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波抽頭諧振回路作為放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波功能。功能。 放大器工作在放大器工作在A(甲甲)類狀態(tài)類狀態(tài)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 高頻電壓信號互感耦合高頻電壓信號互感耦合 基極電壓基極電壓 管子管子bebe結(jié)結(jié) 基極電

4、流基極電流 管子放大作用管子放大作用 集電極電流集電極電流 諧振回路選頻諧振回路選頻 產(chǎn)生較高的回路諧振電壓產(chǎn)生較高的回路諧振電壓 互感耦合互感耦合 在負(fù)載上產(chǎn)生較大的高頻信號電在負(fù)載上產(chǎn)生較大的高頻信號電壓壓45123Rb1Rb2ReZLCbCeCTr1Tr2TL現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.1.2 放大器性能分析放大器性能分析晶體三極管混晶體三極管混等效電路等效電路 混等效電路反映了晶體管中的物理過程。 直接用混等效電路分析放大器性能時很不方便，常采用Y參數(shù)等效電路。cbebCCCC ,1.晶體管的高頻等效電路晶體管的高頻等效電路brcerbcreeCbeCbcrbbrbecrcc

5、bgm vbe發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)e現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器6晶體三極管晶體三極管Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路o00fr00:.cbcbbcieebcUUcbeebcUUIIYYUUIIYYUU輸入導(dǎo)納； 輸出導(dǎo)納；正向傳輸導(dǎo)納；反向傳輸導(dǎo)納現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器Y參數(shù)與混參數(shù)之間的關(guān)系的條件下：的條件下：及滿足及滿足忽略忽略 CCreb bbrebbmfebbmbboebbierCjCjYrCjgYrCjgrCjCjYrCjCjY 1111 Y參數(shù)不僅與靜態(tài)參數(shù)不僅與靜態(tài)工作點的電壓、電流工作點的電壓、電流值有關(guān)，而且與工作值有關(guān)，而且與工作頻率有關(guān)，是頻率的頻率有關(guān)

6、，是頻率的復(fù)函數(shù)。復(fù)函數(shù)。 當(dāng)放大器工作在窄當(dāng)放大器工作在窄帶時，帶時，Y參數(shù)變化不參數(shù)變化不大，可以將大，可以將Y參數(shù)看參數(shù)看作常數(shù)。作常數(shù)。現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器82. 放大器的性能參數(shù)放大器的性能參數(shù)高頻小信號放大器的高頻等效電路cLcIY U crebiebUYUYIcoebfecUYUYIbSSbIIY U內(nèi)部方程內(nèi)部方程外部方程外部方程忽略管子的內(nèi)部反饋，即0reY現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器9由以上方程，可得出高頻小信號放大器的主要性能指標(biāo)：由以上方程，可得出高頻小信號放大器的主要性能指標(biāo)：（1電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)（2輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納（3輸出導(dǎo)納輸出導(dǎo)納（4

7、通頻帶與矩形系數(shù)通頻帶與矩形系數(shù)LoefebcVYYYUUKLoefereiebbiYYYYYUIYieSfereoe0ccoSYYYYYUIYILo0.707QfB95. 91 . 0rK反向傳輸導(dǎo)納引起反向傳輸導(dǎo)納引起的輸入導(dǎo)納的輸入導(dǎo)納反向傳輸導(dǎo)納引起反向傳輸導(dǎo)納引起的輸出導(dǎo)納的輸出導(dǎo)納單調(diào)諧回路單調(diào)諧回路現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1. 1. 放大器的輸入導(dǎo)納放大器的輸入導(dǎo)納3.1.3 高頻諧振放大器的穩(wěn)定性高頻諧振放大器的穩(wěn)定性 穩(wěn)定性分析：由于晶體管集基間電容穩(wěn)定性分析：由于晶體管集基間電容 (混混網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)中)的反饋，的反饋，也就是通過也就是通過Y參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納

8、參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納 的反饋，使放的反饋，使放大器存在著工作不穩(wěn)定的問題。大器存在著工作不穩(wěn)定的問題。cbCreY記反向傳輸導(dǎo)納引入的輸入導(dǎo)納為：記反向傳輸導(dǎo)納引入的輸入導(dǎo)納為：LoefereirYYYYYLoefereieiYYYYYY現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 如果放大電路輸入端也接有諧振回路如果放大電路輸入端也接有諧振回路( (或前級放大器的或前級放大器的輸出諧振回路輸出諧振回路) )，那么輸入導(dǎo)納，那么輸入導(dǎo)納YiYi并聯(lián)在放大器輸入端回路并聯(lián)在放大器輸入端回路后后( (假定耦合方式是全部接入假定耦合方式是全部接入) )。2. 2. 自激振蕩的產(chǎn)生自激振蕩的產(chǎn)生 ( (以

9、輸入導(dǎo)納的影響為例以輸入導(dǎo)納的影響為例) )ie1ie1iejCgYirFFjYgbirYirieLoefereieiYYYYYYYYieY現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 所謂所謂“諧振諧振”，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲存的能，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動勢只量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動勢只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。 此時，如果g= gs+ gie1 + gF 0，即整個回路的能量消耗為零，回路中儲存的能量恒定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，

10、回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵。（自激振蕩）（自激振蕩）irYieY現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么g= g= gs+gie1+gF= 0 gs+gie1+gF= 0 可能存在，即發(fā)生可能存在，即發(fā)生自激振蕩現(xiàn)象。自激振蕩現(xiàn)象。3.3.自激產(chǎn)生的原因自激產(chǎn)生的原因( (以輸入導(dǎo)納的影響為例以輸入導(dǎo)納的影響為例) )若若g= gs+ gie1 + gF 0，回路中的，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵。等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵。電導(dǎo)為正，負(fù)反饋；時：0電導(dǎo)為負(fù)，正反饋。時：0引起自激引起自激FFjbgYYYYYLoefe

11、reir現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器放大器的頻率特性放大器的頻率特性14irYg= gs+ gie1 + gF 0ieYFFjbgYYYYYLoefereir現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器15提高放大器穩(wěn)定性的方法提高放大器穩(wěn)定性的方法從晶體管本身考慮：減小反向傳輸導(dǎo)納從晶體管本身考慮：減小反向傳輸導(dǎo)納 ，也就是選擇，也就是選擇 小的管子；小的管子；從電路上考慮：消除晶體管的反向作用從電路上考慮：消除晶體管的反向作用，使它單項化，具體方法有中和法和失，使它單項化，具體方法有中和法和失配法。配法。cbCreY現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器16中和法中和法20cb010n0LjCj1

12、LjCj111nb cb c22LNCCCLN結(jié)論：結(jié)論：固定的中和電容只能在某一個頻率點上起到完全的中和作用，對其他固定的中和電容只能在某一個頻率點上起到完全的中和作用，對其他頻率只能有部分中和作用；頻率只能有部分中和作用；考慮到分布參數(shù)的作用和溫度變化等因素的影響，則中和電路的效果考慮到分布參數(shù)的作用和溫度變化等因素的影響，則中和電路的效果是很有限的。是很有限的。中和電容中和電容電橋等效電路電橋等效電路原理：在晶體管的輸出端與輸入端引入一個附加的外部反饋電路來原理：在晶體管的輸出端與輸入端引入一個附加的外部反饋電路來抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)的反饋作用。抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)的反饋作用。的反饋作用。對

13、為零，從而消除了電橋平衡時，bLbvvv現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器17失配法失配法原理：增大負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電路失配，輸原理：增大負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電路失配，輸出電壓相應(yīng)減小，對輸入端的影響也就減小。可見，失配法是用犧出電壓相應(yīng)減小，對輸入端的影響也就減小。可見，失配法是用犧牲增益來換取電路的穩(wěn)定。牲增益來換取電路的穩(wěn)定。共基電路的輸入導(dǎo)納較大，當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共發(fā)電路連接共基電路的輸入導(dǎo)納較大，當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共發(fā)電路連接時，相當(dāng)于增大共發(fā)電路的負(fù)載導(dǎo)納而使之失配，從而使共發(fā)晶時，相當(dāng)于增大共發(fā)電路的負(fù)載導(dǎo)納而使之失配，從而使共發(fā)晶體管內(nèi)

14、部反饋減弱，穩(wěn)定性大大提高。體管內(nèi)部反饋減弱，穩(wěn)定性大大提高。共發(fā)電路在負(fù)載導(dǎo)納很大的情況下，雖然電壓增益減小，但電流共發(fā)電路在負(fù)載導(dǎo)納很大的情況下，雖然電壓增益減小，但電流增益仍很大，而共基電路雖然電流增益接近于增益仍很大，而共基電路雖然電流增益接近于1，但電壓增益較，但電壓增益較大，所以二者級聯(lián)后，互相補(bǔ)償，電壓增益和電流增益均較大。大，所以二者級聯(lián)后，互相補(bǔ)償，電壓增益和電流增益均較大。共發(fā)-共基級聯(lián)電路現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器中和法與失配法的優(yōu)缺點中和法與失配法的優(yōu)缺點中和法優(yōu)點：電路簡單，電路增益中和法優(yōu)點：電路簡單，電路增益 不受影響不受影響中和法缺點：只有在一個頻率上完

15、全中和，不適合寬中和法缺點：只有在一個頻率上完全中和，不適合寬 帶放大器，實際調(diào)整麻煩且不適合批量帶放大器，實際調(diào)整麻煩且不適合批量 消費，對溫度引起的不穩(wěn)定性沒有改善。消費，對溫度引起的不穩(wěn)定性沒有改善。失配法的優(yōu)點：性能穩(wěn)定能改變各種參數(shù)變化的影響，失配法的優(yōu)點：性能穩(wěn)定能改變各種參數(shù)變化的影響， 頻帶寬，適合寬帶放大，生產(chǎn)過程無頻帶寬，適合寬帶放大，生產(chǎn)過程無 需調(diào)整，適合與大批量生產(chǎn)。需調(diào)整，適合與大批量生產(chǎn)。失配法的缺點：增益較低失配法的缺點：增益較低現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.1.4 多級單調(diào)諧放大器多級單調(diào)諧放大器而而諧諧振振時時的的電電壓壓總總增增益益為為：n0u03

16、u02u01u0nAAAAA Au1Au2Aun現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器12n1 LonnnQffB12217 . 0 222207 .00011011211nnLnuunuunnffQAAAAAA 歸歸一一化化電電壓壓增增益益為為：現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1100Qff2n1L01.0 121100Kn1n11.0 （2n級放大器的矩形系數(shù)級放大器的矩形系數(shù)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.3 高頻功率放大器的原理與特性高頻功率放大器的原理與特性 功能：不失真地放大高頻信號，并且以高效輸出大功率為功能：不失真地放大高頻信號，并且以高效輸出大功率為目的，它主要應(yīng)用于各種

17、無線電發(fā)射機(jī)中。目的，它主要應(yīng)用于各種無線電發(fā)射機(jī)中。 實質(zhì)：在輸入高頻信號控制下，將電源直流功率轉(zhuǎn)換為高實質(zhì)：在輸入高頻信號控制下，將電源直流功率轉(zhuǎn)換為高頻功率。頻功率。 輸出功率范圍：小到便攜式發(fā)射機(jī)的毫瓦級，大到無線電輸出功率范圍：小到便攜式發(fā)射機(jī)的毫瓦級，大到無線電廣播電臺的幾十千瓦，廣播電臺的幾十千瓦， 甚至兆瓦級。甚至兆瓦級。 分類：分類：C、D、E、F、G、H類低頻功放一般工作在類低頻功放一般工作在A、B、AB類）。類）。 與低頻功放的區(qū)別：高頻功放工作頻率高、相對頻帶窄，與低頻功放的區(qū)別：高頻功放工作頻率高、相對頻帶窄，低頻功放工作頻率低、相對頻帶寬。低頻功放工作頻率低、相對頻

18、帶寬。 要求：輸出功率大、效率高。要求：輸出功率大、效率高?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高頻功率放大器的種類：高頻功率放大器的種類：（1 1諧振功率放大器學(xué)習(xí)重點）諧振功率放大器學(xué)習(xí)重點）特點是負(fù)載是一個諧振回路，功率放大增益可以很大，一般特點是負(fù)載是一個諧振回路，功率放大增益可以很大，一般用于末級；用于末級；不易于自動調(diào)諧。不易于自動調(diào)諧。（2 2寬帶功率放大器寬帶功率放大器 特點是負(fù)載是傳輸線變壓器，可在很寬的頻帶內(nèi)對高頻特點是負(fù)載是傳輸線變壓器，可在很寬的頻帶內(nèi)對高頻信號進(jìn)行功率放大；信號進(jìn)行功率放大；功率增益有限，一般用于中小功率級。功率增益有限，一般用于中小功率級?，F(xiàn)代通信電路

19、第3章 高頻諧振放大器高頻諧振功放與低頻功放的區(qū)別高頻諧振功放與低頻功放的區(qū)別低頻功放低頻功放高頻功放高頻功放工作頻率工作頻率音頻音頻射頻射頻應(yīng)用場合應(yīng)用場合接收機(jī)末端接收機(jī)末端發(fā)射機(jī)末端發(fā)射機(jī)末端負(fù)載負(fù)載純電阻純電阻LC諧振回路諧振回路放大器類型放大器類型A類或類或B類類C類類低頻功放低頻功放工作頻率低，相對頻帶寬工作頻率低，相對頻帶寬 20Hz-20kHz高頻功放高頻功放工作頻率高，相對頻帶窄工作頻率高，相對頻帶窄 幾百幾百k-幾百幾百MHz 以選網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載，稱為諧振功放。以選網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載，稱為諧振功放?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高頻功放與高頻小信號放大器的比較高頻功放與高頻小信號放

20、大器的比較高頻小信號高頻小信號放大器放大器高頻功放高頻功放電路性質(zhì)電路性質(zhì)線性線性非線性非線性應(yīng)用場合應(yīng)用場合發(fā)射機(jī)送給功放的信號發(fā)射機(jī)送給功放的信號接收機(jī)天線送來的信號接收機(jī)天線送來的信號發(fā)射機(jī)末端發(fā)射機(jī)末端放大器類型放大器類型甲類甲類丙類丙類集電極輸出波形集電極輸出波形與輸入信號一致與輸入信號一致余弦脈沖余弦脈沖設(shè)計的目的設(shè)計的目的信號波形放大、傳輸信號波形放大、傳輸將電源的能量盡可能將電源的能量盡可能以信號的形式輸出以信號的形式輸出最關(guān)心的指標(biāo)最關(guān)心的指標(biāo)電壓增益電壓增益效率效率現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器工作狀態(tài)工作狀態(tài) 功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙功率放大器一般分為

21、甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了類等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。丁類與戊類放大器。 諧振功率放大器通常工作于丙類工作狀態(tài)，屬于非線諧振功率放大器通常工作于丙類工作狀態(tài)，屬于非線性電路。性電路。功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率。功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.3.1 高頻功率放大器的工作原理高頻功率放大器的工作原理晶體管高頻功率放大器的原理線路晶體管高頻功率放大器的原理線路 特點

22、：特點：1. 大信號激勵：大信號激勵：12V；器件工作在非線性狀態(tài)；器件工作在非線性狀態(tài)2.丙類工作狀態(tài)、器件進(jìn)入截止區(qū)丙類工作狀態(tài)、器件進(jìn)入截止區(qū)3.輸入、輸出信號為單頻或窄帶信號輸入、輸出信號為單頻或窄帶信號4.發(fā)射結(jié)在一個周期內(nèi)只有部分時間導(dǎo)通，發(fā)射結(jié)在一個周期內(nèi)只有部分時間導(dǎo)通，iB、iC均為一系列均為一系列高頻脈沖；高頻脈沖；現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1.工作過程工作過程 在晶體管負(fù)偏置，輸入信號為大信號的條件下：晶體在晶體管負(fù)偏置，輸入信號為大信號的條件下：晶體管在輸入信號的正半周的部分時間內(nèi)導(dǎo)通，在輸入信號的管在輸入信號的正半周的部分時間內(nèi)導(dǎo)通，在輸入信號的其他時間內(nèi)截止

23、；基級電流和集電極電流為高頻脈沖信號；其他時間內(nèi)截止；基級電流和集電極電流為高頻脈沖信號；集電極電流流過具有選頻作用的并聯(lián)諧振回路后，產(chǎn)生了集電極電流流過具有選頻作用的并聯(lián)諧振回路后，產(chǎn)生了與輸入信號同頻的集電極電壓信號。與輸入信號同頻的集電極電壓信號。現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器2.工作原理分析工作原理分析分析與計算大大簡化，但誤差也大；分析與計算大大簡化，但誤差也大；由于輸入信號為大信號，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時主要工由于輸入信號為大信號，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時主要工作在線性放大區(qū)，可以進(jìn)行折線化近似。作在線性放大區(qū)，可以進(jìn)行折線化近似。uCE0ic輸出特性輸出特性uBE0ibUD輸入特性輸入特性轉(zhuǎn)移

24、特性轉(zhuǎn)移特性uBE0icUDgm特性曲線的折線化：特性曲線的折線化：現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器ubeicEbubic設(shè)設(shè)輸輸入入信信號號電電壓壓:cosbbuUtUbcosbebbbbuEuEUt由由晶晶體體管管的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移特特性性曲曲線線可可以以看看出出：gmbE加到晶體管的基極，基極回路加到晶體管的基極，基極回路電壓為電壓為 ：現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器(1) 集集電電極極電電流流ci coscmbbbigEUtE0 cicosbbbEEU1cosbbbEEUcos()coscoscoscoscmbbbmbbmbigUtEEgUtUg Utubeic-UBBubeicUbg

25、micmaxmax1 coscmbig U代代 入入ci有有 ： 尖尖頂頂余余弦弦脈脈沖沖的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)表表達(dá)達(dá)式式ccmaxcoscos1costiiBBUt現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器012coscos2coscccccniIItItIn t 0maxmax01maxmax1maxmax21sincos( )21 cos1sincos( )cos1 cos12sincos2 sincos( )cos11 1 coscccccccccncccnIi t d t iiIi ttd t iinnnIi tn td t iinnn nn稱為余弦脈沖的 次諧波分解系數(shù)。集電極電流為周期性的余弦脈

26、沖，傅里葉級數(shù)展開可得：集電極電流為周期性的余弦脈沖，傅里葉級數(shù)展開可得：式中：maxcoscocoscos1 csosccmbiig Uttictic1ic2ic3Icoicmax現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器iC頻譜頻譜(2) (2) 集電極輸出電壓集電極輸出電壓 2 3LC回回路阻路阻抗抗 RL故故回回路路輸輸出出的的基基波波電電壓壓：11coscosoccLcLcuui RIRtUtcosceccuEUt0ictccic1ic2ic3I coIcmax現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器而而晶晶體體管管集集電電極極的的輸輸出出電電壓壓：cosceccuEUtubeEbicmaxube

27、tibtictuCEucetEcUcUbubeicEbubUbgmbEbE現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.3.高頻功放的能量關(guān)系高頻功放的能量關(guān)系輸出功率：輸出功率：2211111112222ccccccLLUPi u d tI UI RR00ccPI E10PPPc集電極電源提供集電極電源提供的直流輸入功率：的直流輸入功率：集電極損耗功率：集電極損耗功率：集電極效率：集電極效率：11001122ccccIUPPIE 稱為波形系數(shù)0101ccII式中：ccUE稱為集電極電壓利用系數(shù)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器提高提高C C類功率放大器的效率類功率放大器的效率 提高電壓利用系數(shù)提高電

28、壓利用系數(shù)11001122ccccIUPPIE提高提高提高RL的值的值ccUE提高LccRIU1提高 01提高11001122ccccIUPPIE提高減小 提高波形系數(shù)提高波形系數(shù)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器對高頻諧振功放效率的影響對高頻諧振功放效率的影響余弦脈沖的分解系數(shù)余弦脈沖的分解系數(shù) n 2.0 1.0 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 20 40 60 80 100 180 120 160 1 0 0 1 2 3 140 121012cCIImax1max0()12()ccii 10()12() 10(),() 可見越大 效率越高10()0,()0, 是最大但輸出功率

29、為 顯然不行現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器余弦脈沖的分解系數(shù)余弦脈沖的分解系數(shù) n 2.0 1.0 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 20 40 60 80 100 1 0 180 120 160 1 0 0 1 2 3 140 1120( ),O 時最大 輸出功率最大 但接近甲類放大器 效率太低減小減小值，效率變高，但是輸出功率減小。為保持輸出功值，效率變高，但是輸出功率減小。為保持輸出功率不變，需增大激勵信號，勢必增加前級負(fù)擔(dān)。率不變，需增大激勵信號，勢必增加前級負(fù)擔(dān)。7060 %8865現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器討論：效率上限效率上限%100,75. 1%;5 .7

30、8,75. 190%;50, 1180oo類：類：類：CBA2. 輸出功率與集電極損耗功率的關(guān)系輸出功率與集電極損耗功率的關(guān)系1/11cPP當(dāng)損耗功率一定時，效率越高，輸出功率越大當(dāng)損耗功率一定時，效率越高，輸出功率越大現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器4.4.高頻功放的功率增益高頻功放的功率增益同相，則激勵功率為：且與幅度為若基極電流的基波分量bbuI ,1bbdUIP121dBPPdBKdp1lg10dpPPK1高頻功放的功率放大倍數(shù)為：高頻功放的功率放大倍數(shù)為：用dB表示為：也稱為功率增益，通常高頻功放的功率增益為也稱為功率增益，通常高頻功放的功率增益為1030dB。現(xiàn)代通信電路第3章

31、高頻諧振放大器 丙類放大器為什么一定要用諧振回路作為集電極的丙類放大器為什么一定要用諧振回路作為集電極的負(fù)載？諧振回路為什么一定要調(diào)諧在信號頻率上？負(fù)載？諧振回路為什么一定要調(diào)諧在信號頻率上？ 答：這是因為放大器工作在丙類狀態(tài)時，其集電極答：這是因為放大器工作在丙類狀態(tài)時，其集電極電流將是失真嚴(yán)重的脈沖波形，如果采用非調(diào)諧負(fù)電流將是失真嚴(yán)重的脈沖波形，如果采用非調(diào)諧負(fù)載，將會得到嚴(yán)重失真的輸出電壓，因此必須采用載，將會得到嚴(yán)重失真的輸出電壓，因此必須采用諧振回路作為集電極的負(fù)載。諧振回路作為集電極的負(fù)載。 調(diào)諧在信號頻率上集電極諧振回路可以將失真的集調(diào)諧在信號頻率上集電極諧振回路可以將失真的集

32、電極電流脈沖中的諧波分量濾除，取出其基波分量，電極電流脈沖中的諧波分量濾除，取出其基波分量，從而得到不失真的輸出電壓。從而得到不失真的輸出電壓?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1. 1. 高頻功放的動特性高頻功放的動特性 動特性是指當(dāng)加上激勵信號及接上負(fù)載阻抗時，動特性是指當(dāng)加上激勵信號及接上負(fù)載阻抗時，晶體管集電極電流晶體管集電極電流icic與發(fā)射結(jié)電壓或集電結(jié)電壓與發(fā)射結(jié)電壓或集電結(jié)電壓(ube(ube或或uce)uce)的關(guān)系曲線，它在的關(guān)系曲線，它在icicuceuce或或icicubeube坐標(biāo)系統(tǒng)中是坐標(biāo)系統(tǒng)中是一條曲線。一條曲線。2. 2. 高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的工作狀態(tài)

33、欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)3.2.2 3.2.2 高頻諧振功率放大器的工作狀態(tài)高頻諧振功率放大器的工作狀態(tài)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器當(dāng)當(dāng)放放大大器器工工作作在在諧諧振振狀狀態(tài)態(tài)時時，其其外外部部電電路路電電壓壓方方程程為為：ccebebbcEuuEUU又又利利用用晶晶體體管管的的內(nèi)內(nèi)部部特特性性關(guān)關(guān)系系式式（折折線線方方程程） ：cmbebiguE可可得得：()ccecmbbbcbbbmceccdceocbEuigEUEUUEEguEUguUUU1. 高頻功放的動特性高頻功放的動特性(1)放大區(qū)動特性方程放大區(qū)動特性方程ubeicgmbE現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧

34、振放大器()cosbboccccbEEUEUEUU()ccecmbbbcbbbmceccdceocbEuigEUEUUEEguEUguUUU 現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器uceicUoABOEcQ令令ot90 由由 外外 部部 方方 程程 可可 得得 ： ,:()cecbebcQmbbuEuEQiIgEE令令o0t minmax:cececcbebebbuuEUAuuEUUcuceminubemaxmaxmin: cecccbebbbCuuEUuuEU(4) 連接連接ABC即得動態(tài)特性曲線即得動態(tài)特性曲線 C 0 cosccecctiuEU現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高高 頻頻 功

35、功 放放 的的 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) ： 動動態(tài)態(tài)曲曲線線： )(ocedcUugi uceicUo1cosbdmcoccccLUggUUEUUI R 而gd(1) 欠欠壓壓工工作作狀狀態(tài)態(tài)ubeicEbEBubeCCicgmUbubemaxicmaxuceicECQuceminucescesceUu min晶晶 體體 管管 的的 工工 作作 范范 圍圍 在在 放放 大大 區(qū)區(qū) 和和 截截 止止 區(qū)區(qū) 。 ci為尖頂余弦脈沖，為尖頂余弦脈沖，集電極電壓利用不充分。集電極電壓利用不充分。2.過過壓壓工工作作狀狀態(tài)態(tài)gdubemax特特點點：cesceUu min ，晶晶體體管管的的動動態(tài)態(tài)范范

36、圍圍延延伸伸到到飽飽和和區(qū)區(qū)。 ci的的 波波 形形 頂頂 部部 為為 下下 凹凹 的的 余余 弦弦 脈脈 沖沖 。uceminubemaxgcr現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的工作狀態(tài)CEuCiOPmaxBEUCitOQ1A2A3A5A4A增加的方向LR欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)過壓狀態(tài)CCUBBBEUuCESCEUU1minCESCEUU2minCESCEUU3minmin1(1)LcCEccCESRUUEUU較小，使得較小，使得，稱為欠壓狀態(tài)；min2(2)LcCEccCESRUUEUU增大，使得增大，使得，稱為臨界狀態(tài)；min3(3)LcCEccCESRUUEUU繼

37、續(xù)增大，使得繼續(xù)增大，使得，稱為過壓狀態(tài)。表示。載電阻，一般用稱為臨界電阻或最佳負(fù)負(fù)載電阻臨界狀態(tài)對應(yīng)的集電極LcrLRR此狀態(tài)。最大，功放一般工作在出功率臨界狀態(tài)下晶體管的輸1P11,/2LccLccLR UI RUER已知增大提高，提高，提高。那么，能否無限增大？現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器RL變化對集電極余弦脈沖的影響增大LR現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 當(dāng)激勵源當(dāng)激勵源ub)、負(fù)載、負(fù)載(RL)或直流電源或直流電源(Eb、 Ec)發(fā)生變發(fā)生變化時，都會影響到功放的工作狀態(tài)，改變輸出功率與效率；化時，都會影響到功放的工作狀態(tài)，改變輸出功率與效率；另一方面可以通過調(diào)整這些外部參

38、量來改變功率放大器的性另一方面可以通過調(diào)整這些外部參量來改變功率放大器的性能。將外部參量變化時對功率放大器工作狀態(tài)及性能指標(biāo)的能。將外部參量變化時對功率放大器工作狀態(tài)及性能指標(biāo)的影響稱為外部特性，包括影響稱為外部特性，包括負(fù)載特性負(fù)載特性-RL的影響的影響放大特性放大特性- Ub 的影響的影響調(diào)制特性調(diào)制特性- Eb、 Ec的影響的影響3.2.3 高頻功放的外部特性高頻功放的外部特性現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1. 高頻功放的負(fù)載特性高頻功放的負(fù)載特性 負(fù)載特性是指只改變負(fù)載電阻負(fù)載特性是指只改變負(fù)載電阻RL，高頻功放電流、，高頻功放電流、電壓、功率及效率變化的特性。電壓、功率及效率變化

39、的特性。Ec 、Eb 及及Ub 固定時，固定時，ic(IC0 IC1)都確定；都確定；RL直接影響輸出電壓振幅直接影響輸出電壓振幅 :RL增大，增大， UC增大。增大?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器增大LR基本不變10,ccii不變?yōu)橛嘞颐}沖，大小基本Ci成正比增大隨LcRU在欠壓狀態(tài)也較小，高頻功放工作較小時，在cLUR) 1 (界狀態(tài)時，高頻功放工作在臨增大到LcrLRR)2(LcrLRR 與欠壓狀態(tài)基本相同10,ccii壓狀態(tài)基本相同為余弦脈沖，大小與欠Ci大于欠壓狀態(tài)的值cU壓狀態(tài)時，高頻功放工作在過大于LcrLRR)3(LcrLRR 下降10,ccii為頂部凹陷的余弦脈沖Ci緩慢

40、增大cU電流、電壓隨負(fù)載而變化電流、電壓隨負(fù)載而變化RL變化對集電極余弦脈沖的影響LccRIU1現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器功率、效率隨負(fù)載而變化功率、效率隨負(fù)載而變化000(1)cccPI EI直流輸入功率與的變化規(guī)律相同。1)2(P輸出功率增加而減小。隨過壓狀態(tài)下，LLcRRUP221時達(dá)到最大值；至臨界增加而增加與隨欠壓狀態(tài)下，LcrLLcRRRIP,22112)3(集電極效率10ccLLccIURRIE欠壓狀態(tài)下，基本不變，與成近似線性關(guān)系，則 與成近似線性關(guān)系；10ccLLccIURRIE過壓狀態(tài)下，基本不變，隨增加而稍有增加，則 也隨增加而稍有增加；也有所下降。下降，則數(shù)波形

41、強(qiáng)烈畸變，波形系態(tài)，很大時，到達(dá)強(qiáng)過壓狀當(dāng)cLiR現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器圖 3-20 高頻功放的負(fù)載特性輸出功率最大，效率較高交流恒壓源交流恒流源現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器2. 2. 高頻功放的振幅特性高頻功放的振幅特性cosbebbuEUtmaxBEbbuEUCi 高頻功放的振幅特性是指只改變激勵信號振幅Ub時，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。在放大某些振幅變化的高頻信號時，必須了解它的振幅特性。BEuCimaxCImaxCIBEumaxBEU現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器maxBEbbuEU的增加而增加隨bBEUumax的增加而增加隨和，且集電極電流為余弦脈

42、沖maxmaxBECuI在欠壓狀態(tài)下：在欠壓狀態(tài)下：的增加而增加隨和max10CccIII在過壓狀態(tài)下：在過壓狀態(tài)下：maxBEbbuEU的增加而增加隨bBEUumax的增加而增加隨和的余弦脈沖，且集電極電流為頂部凹陷maxmaxBECuI的增加而略有增加隨和bccUII10相同。的變化規(guī)律與不變，因此另外，由于1ccLIUR最終進(jìn)入過壓狀態(tài)的增加而增加隨,1ccIU現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器高頻功放的振幅特性高頻功放的振幅特性放大等幅信號放大振幅變化的信號增大bU01,cccIIU1cI0cIcUbU現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3. 3. 高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性

43、在高頻功放中，有時希望用改變它的某一電極直流電壓在高頻功放中，有時希望用改變它的某一電極直流電壓來改變高頻信號的振幅，從而實現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。高頻功來改變高頻信號的振幅，從而實現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。高頻功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性和集電極調(diào)制特性。放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性和集電極調(diào)制特性。1) 基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性 基極調(diào)制特性是指僅改變基極調(diào)制特性是指僅改變UBB時，放大器電流、電時，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。由于基極回路的電壓壓、功率及效率的變化特性。由于基極回路的電壓ube= Eb +Ub cost, UBB和和Ub決定了放大器的決定了放大器的uBEmax，因而，改變

44、，因而，改變Eb的情況與改變的情況與改變Ub的情況類的情況類似，不同的是似，不同的是Eb可能為負(fù)。下圖給出了高頻功放的基可能為負(fù)。下圖給出了高頻功放的基極調(diào)制特性。極調(diào)制特性。 現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1cI增大BBU0cIcU01,cccIIU基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器2) 集電極調(diào)制特性集電極調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性是指僅改變集電極調(diào)制特性是指僅改變Ec，放大器電流、電壓、功率，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。在及效率的變化特性。在Eb、 Ub及及RL不變時，動特性曲線將不變時，動特性曲線將隨隨Ec的變化左右平移，當(dāng)?shù)淖兓笥移揭?，?dāng) Ec

45、由大到小變化時，功放的工作由大到小變化時，功放的工作狀態(tài)由欠壓工作狀態(tài)到臨界，再進(jìn)入到過壓狀態(tài)，集電極電狀態(tài)由欠壓工作狀態(tài)到臨界，再進(jìn)入到過壓狀態(tài)，集電極電流流ic從一完整的余弦脈沖變化到凹頂脈沖。因而，放大器的從一完整的余弦脈沖變化到凹頂脈沖。因而，放大器的集電極調(diào)制特性曲線可如下圖所示。集電極調(diào)制特性曲線可如下圖所示。現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器1. 集集電電極極調(diào)調(diào)制制特特性性 uceicubemaxQUCCQUCCQUCCt icUCC欠壓區(qū)欠壓區(qū)過壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)臨界區(qū)UCC欠壓區(qū)欠壓區(qū)過壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)臨界區(qū)Ic1IcoP1PoPC現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器集電極調(diào)制

46、特性集電極調(diào)制特性CU0cI1cI增大CCUCCU現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器要實現(xiàn)振幅調(diào)制，就必須使高頻信號振幅Uc與直流電壓(Eb或Ec)成線性關(guān)系(或近似線性)，因此在基極調(diào)制特性中，則應(yīng)選擇在欠壓狀態(tài)工作; 在集電極調(diào)制特性中，應(yīng)選擇在過壓狀態(tài)工作。在直流電壓Eb(或Ec)上疊加一個較小的信號(調(diào)制信號)，并使放大器工作在選定的工作狀態(tài)，則輸出信號的振幅將會隨調(diào)制信號的規(guī)律變化，從而完成振幅調(diào)制，使功放和調(diào)制一次完成，通常稱為高電平調(diào)制?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器諧振時，純阻 失諧時失諧時 ， 若原工作在過壓狀態(tài)，失諧時向臨界、欠壓變化若原工作在過壓狀態(tài)，失諧時向臨界、欠

47、壓變化. 用直流電流表指示用直流電流表指示Ic0來判斷是否失諧來判斷是否失諧; 失諧時失諧時高頻功放必須保持諧振狀態(tài)高頻功放必須保持諧振狀態(tài),調(diào)諧時應(yīng)降低調(diào)諧時應(yīng)降低Ec或或Ub. 10CCCUII最大，、最小LR01CCCIIU、，00111cos2CCC CPI EPU IC，P4.調(diào)諧特性調(diào)諧特性現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器外部特性在電路調(diào)試過程中的應(yīng)用外部特性在電路調(diào)試過程中的應(yīng)用例：一丙類諧振功放，設(shè)計工作在臨界狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)實際例：一丙類諧振功放，設(shè)計工作在臨界狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)實際電路的電路的P1和和C均未達(dá)到要求，應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整？均未達(dá)到要求，應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整？分析：分析： P1未

48、達(dá)要求，說明工作于欠壓或過壓狀態(tài)；未達(dá)要求，說明工作于欠壓或過壓狀態(tài)；若增大若增大RL能使能使P1增大，由負(fù)載特性知增大，由負(fù)載特性知-欠壓狀態(tài)；欠壓狀態(tài)；注意：減小注意：減小Ec，Uc也減小，輸出功率減小。也減小，輸出功率減小。增大增大RL 調(diào)整：調(diào)整：增大增大Eb增大增大Ub另：判斷工作狀態(tài)也可以通過改變另：判斷工作狀態(tài)也可以通過改變Ec Eb Ub來完成。來完成?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.3 高頻功放的高頻效應(yīng)理解）高頻功放的高頻效應(yīng)理解）n功放管的高頻效應(yīng)主要有以下幾方面：功放管的高頻效應(yīng)主要有以下幾方面： n 1 1、少數(shù)載流子的渡越時間效應(yīng)、少數(shù)載流子的渡越時間效應(yīng) (

49、ib (ib減小，輸出功減小，輸出功率降；通角加大，效率減?。┞式?；通角加大，效率減?。﹏ 2 2、非線性電抗效應(yīng)頻率越高，反饋越大，可能、非線性電抗效應(yīng)頻率越高，反饋越大，可能引起放大器工作不穩(wěn)定，甚至自激；輸出電容效應(yīng)）引起放大器工作不穩(wěn)定，甚至自激；輸出電容效應(yīng)） n 3 3、發(fā)射極引線電感的影響、發(fā)射極引線電感的影響 （共發(fā)組態(tài)中構(gòu)成輸（共發(fā)組態(tài)中構(gòu)成輸入、輸出之間的射極反饋耦合，從而功放的激勵加大，增入、輸出之間的射極反饋耦合，從而功放的激勵加大，增益降低）益降低）n 4 4、飽和壓降的影響頻率上升，飽和壓降上升，、飽和壓降的影響頻率上升，飽和壓降上升，電壓利用率降，效率降，輸出功率

50、降。）電壓利用率降，效率降，輸出功率降。）現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器3.4 高頻功率放大器的實際線路高頻功率放大器的實際線路饋電電源的連接方式：饋電電源的連接方式：集電極饋電：串連饋電集電極饋電：串連饋電 并聯(lián)饋電并聯(lián)饋電基極饋電：串連饋電基極饋電：串連饋電 并聯(lián)饋電并聯(lián)饋電組成：高頻功放的實際饋電線路和各種不同用途的高頻功放的組成：高頻功放的實際饋電線路和各種不同用途的高頻功放的輸入、輸出端的匹配電路。輸入、輸出端的匹配電路。3.4.1 直流饋電線路直流饋電線路直流饋電線路：為晶體管各級提供合適的偏置；直流饋電線路：為晶體管各級提供合適的偏置；交流匹配網(wǎng)絡(luò)：將交流功率信號有效地傳輸。

51、交流匹配網(wǎng)絡(luò)：將交流功率信號有效地傳輸?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器2)2)應(yīng)保證諧振回路兩端僅有基波電流分量應(yīng)保證諧振回路兩端僅有基波電流分量IC1IC1產(chǎn)生壓降產(chǎn)生壓降( (即：即：對基波而言，回路應(yīng)直接接到晶體對基波而言，回路應(yīng)直接接到晶體c ,ec ,e兩端兩端) )，以便把變換，以便把變換后的交流功率傳送給回路負(fù)載；后的交流功率傳送給回路負(fù)載；3 3應(yīng)保證外電路對高次諧波分量應(yīng)保證外電路對高次諧波分量IcnIcn呈現(xiàn)短路，以免產(chǎn)生呈現(xiàn)短路，以免產(chǎn)生附加損耗。附加損耗。 1諧振功放的集電極饋電線路，應(yīng)保證集電極電流諧振功放的集電極饋電線路，應(yīng)保證集電極電流iC中的中的直流分量直流

52、分量IC0只流過集電極直流電源只流過集電極直流電源VCC(即：對直流而言，即：對直流而言， VCC應(yīng)直接加至晶體管應(yīng)直接加至晶體管c、e兩端兩端)，以便直流電源提供的直，以便直流電源提供的直流功率全部交給晶體管；流功率全部交給晶體管；基本原則：基本原則：1.使交、直流信號有各自正常的通路，相互間的影響盡可能的使交、直流信號有各自正常的通路，相互間的影響盡可能的小，且要減小不必要的功率損耗。小，且要減小不必要的功率損耗?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器2.cosbeBBbuUUtcosceCCcuUUt滿足滿足3.3.正確的使用阻隔元件正確的使用阻隔元件高頻扼流圈，相當(dāng)于大電感高頻扼流圈，相當(dāng)

53、于大電感 10LLXR時，視為開路時，視為開路CLcC電容電容10LCRX時，視為短路時，視為短路幾十到幾百幾十到幾百uF0.010.1uF:CL:cC4.電源一端接地，交流信號不能通過直流電源，否則會造成功率電源一端接地，交流信號不能通過直流電源，否則會造成功率損耗。損耗。現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 根據(jù)直流電源連接方式的不同，集電極饋電電路又分為串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電兩種。一、集電極饋電線路一、集電極饋電線路(a) 串聯(lián)饋電電路串聯(lián)饋電電路U CCLcCcLCVT(1) 串饋電路串饋電路 指直流電源指直流電源VCC、負(fù)載回路、功率管三者串、負(fù)載回路、功率管三者串聯(lián)的一種直流饋電電路。聯(lián)

54、的一種直流饋電電路。 L C C1 LC + VC C A 串 饋 現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器(a) 串聯(lián)饋電電路串聯(lián)饋電電路U CCLcCcLCVT直流通路直流通路U CCLcLVT分布參數(shù)影分布參數(shù)影響?。坏懶?；但LC處于直處于直流高電位上，流高電位上，網(wǎng)絡(luò)元件安網(wǎng)絡(luò)元件安裝不方便。裝不方便。交流通路交流通路LcCcLCVTLC為高頻扼流圈為高頻扼流圈Cc為高頻旁路電容為高頻旁路電容現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器(2) 并饋電路并饋電路 指直流電源指直流電源VCC、負(fù)載回路、功率、負(fù)載回路、功率管三者并聯(lián)連接的一種饋電電路。管三者并聯(lián)連接的一種饋電電路。 如圖如圖LC為高頻扼

55、流圈，為高頻扼流圈，C1為高頻旁路電容，為高頻旁路電容，C2為隔直流通高頻電容，為隔直流通高頻電容，LC、C1、C2的選取隨的選取隨工作頻率范圍而定。工作頻率范圍而定。 LC C C1 + VC C L C2 并 饋 (b) 并聯(lián)饋電電路并聯(lián)饋電電路U CCLcC1C2LCVT現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器(b) 并聯(lián)饋電電路并聯(lián)饋電電路U CCLcC c1C c2LCVT直流通路直流通路U CCLcVTLC處于直流地電位處于直流地電位上，網(wǎng)絡(luò)元件安裝方上，網(wǎng)絡(luò)元件安裝方便；但分布參數(shù)直接便；但分布參數(shù)直接影響網(wǎng)絡(luò)的調(diào)協(xié)。影響網(wǎng)絡(luò)的調(diào)協(xié)。交流通路交流通路LcC c1LCVT現(xiàn)代通信電路第3

56、章 高頻諧振放大器二、基極饋電線路二、基極饋電線路(a) 串聯(lián)饋電電路串聯(lián)饋電電路UBBCcVT(b) 并聯(lián)饋電電路并聯(lián)饋電電路UBBC c1Cc2VTLcube=UBB+Ubcost現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 丙類功放的基極偏置電壓丙類功放的基極偏置電壓UBB為負(fù)偏壓，實際電路中為負(fù)偏壓，實際電路中常采用自給偏壓的方法來產(chǎn)生常采用自給偏壓的方法來產(chǎn)生UBB從而省去一個直流源。從而省去一個直流源。優(yōu)點：能自動維持放大器的穩(wěn)定性。優(yōu)點：能自動維持放大器的穩(wěn)定性。有利于穩(wěn)定輸出電壓，但對于要求具有線性放大特性的放有利于穩(wěn)定輸出電壓，但對于要求具有線性放大特性的放大器來說則不利。大器來說則不

57、利。 基極偏置電壓基極偏置電壓VBBVBB可以單獨由穩(wěn)壓電源供給，可以單獨由穩(wěn)壓電源供給，單獨供電不方便，因而，基極偏置常采用自給偏置單獨供電不方便，因而，基極偏置常采用自給偏置電路。電路。7.3.1現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器Cc2Cc1LcRbVT自給偏壓電路自給偏壓電路 圖a所示是利用基極電流的直流分量 在上產(chǎn)生所需的偏置電壓 ，是并饋電路。 0BIBRBBV 圖圖b所示是利用射極電流直流分量所示是利用射極電流直流分量 ,在在 上產(chǎn)生所上產(chǎn)生所需的反向偏置電壓需的反向偏置電壓 是串饋電路是串饋電路.0EIERBBV圖圖c所示是利用所示是利用 0BI流過高頻扼流圈流過高頻扼流圈 BL

58、的直流電的直流電阻，得到近似阻，得到近似0V的穩(wěn)定偏置電壓，是并饋電路，由于所的穩(wěn)定偏置電壓，是并饋電路，由于所得到的得到的 BBV小，因而一般只在需要小的小，因而一般只在需要小的 BBV（接近乙類工作）（接近乙類工作）時，才采用這種電路。時，才采用這種電路?，F(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)Output matching circuit）：四）：四端網(wǎng)絡(luò)是用以輸出功率至負(fù)載作用。作用是保證放大器端網(wǎng)絡(luò)是用以輸出功率至負(fù)載作用。作用是保證放大器的輸出功率有效的加到負(fù)載天線上。的輸出功率有效的加到負(fù)載天線上。這個四端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)完成的任務(wù)是：這個四端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)完成的任務(wù)是： 使負(fù)

59、載阻抗與放大器所需要的最佳阻抗相匹配，使負(fù)載阻抗與放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大，即它起著阻抗以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大，即它起著阻抗匹配的作用。匹配的作用。3.4.2 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器 大多數(shù)發(fā)射機(jī)為波段工作，因此該四端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)大多數(shù)發(fā)射機(jī)為波段工作，因此該四端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)適應(yīng)波段工作的要求，改變工作頻率時調(diào)諧要方便，適應(yīng)波段工作的要求，改變工作頻率時調(diào)諧要方便，并能在波段內(nèi)保持良好的匹配等。并能在波段內(nèi)保持良好的匹配等。 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即它應(yīng)有良好的濾波作用。它應(yīng)

60、有良好的濾波作用。 在有幾個電子器件同時輸出功率的情況下，在有幾個電子器件同時輸出功率的情況下，保證它們都能有效地傳送功率到負(fù)載，但同時又應(yīng)盡保證它們都能有效地傳送功率到負(fù)載，但同時又應(yīng)盡可能地使這幾個電子器件彼此隔離，互不影響?？赡艿厥惯@幾個電子器件彼此隔離，互不影響。 現(xiàn)代通信電路第3章 高頻諧振放大器一、匹配網(wǎng)絡(luò)概述一、匹配網(wǎng)絡(luò)概述Re輸入輸入匹配匹配網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)RsRLIs輸出輸出匹配匹配網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò)的作用：匹配網(wǎng)絡(luò)的作用：（1在輸入端：實現(xiàn)信號源輸出阻抗與放大器輸入阻抗的在輸入端：實現(xiàn)信號源輸出阻抗與放大器輸入阻抗的匹配，以獲得最大的激勵功率；匹配，以獲得最大的激勵功率；（2在輸出端