第4章高頻功率放大電路ppt課件

1、第第4章高頻功率放大電路章高頻功率放大電路第第4章高頻功率放大電路章高頻功率放大電路概述概述4.1丙類(lèi)諧振功率放大電路的工作原理丙類(lèi)諧振功率放大電路的工作原理4.2丙類(lèi)諧振功率放大器的特性分析丙類(lèi)諧振功率放大器的特性分析4.3丙類(lèi)諧振功率放大器的電路組成和丙類(lèi)諧振功率放大器的電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò) q 高頻功放：將高頻信號(hào)進(jìn)行功率放大的電路，實(shí)質(zhì)是在輸入高頻功放：將高頻信號(hào)進(jìn)行功率放大的電路，實(shí)質(zhì)是在輸入高頻信號(hào)的控制下，將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成高頻功率。高頻信號(hào)的控制下，將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成高頻功率。q 主要功用主要功用: 放大高頻信號(hào)放大高頻信號(hào), 以高效率輸出大功率，并且盡量

2、保以高效率輸出大功率，并且盡量保證非線性失真小。證非線性失真小。q 分類(lèi)：低頻功放：甲類(lèi)分類(lèi)：低頻功放：甲類(lèi)3600導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率50%） q 乙類(lèi)乙類(lèi)1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率78.5%） q 甲乙類(lèi)大于甲乙類(lèi)大于 1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率75%） q 高頻功放：高頻功放： 丙類(lèi)（丙類(lèi)（ 小于小于1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率92%）q 丁類(lèi)、戊類(lèi)開(kāi)關(guān)型，理論上效率丁類(lèi)、戊類(lèi)開(kāi)關(guān)型，理論上效率100） q 特點(diǎn)：工作頻率高，相對(duì)帶寬小，大信號(hào)非線性狀態(tài)，采用特點(diǎn)：工作頻率高，相對(duì)帶寬小，大信號(hào)非線性狀態(tài)，采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載故稱(chēng)諧振功率放大器）。選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載故稱(chēng)諧振功率放大器）

3、。q 技術(shù)指標(biāo)：輸出功率、效率、功率增益、帶寬、諧波抑制度。技術(shù)指標(biāo)：輸出功率、效率、功率增益、帶寬、諧波抑制度。q 概述概述4.1丙類(lèi)諧振功率放大電路的工作原理丙類(lèi)諧振功率放大電路的工作原理一、丙類(lèi)諧振功率放大電路的結(jié)構(gòu)一、丙類(lèi)諧振功率放大電路的結(jié)構(gòu)圖圖4-1所示的是高頻諧振功率放大器的原理線路圖。所示的是高頻諧振功率放大器的原理線路圖。構(gòu)成：電源、偏置電路、晶體管、諧振回路和輸入構(gòu)成：電源、偏置電路、晶體管、諧振回路和輸入回路?；芈贰ＶC振回路：諧振回路：1、減小失真，丙、丁、戊類(lèi)的電流失真大、減小失真，丙、丁、戊類(lèi)的電流失真大 ； 2、實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。、實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。 3、對(duì)窄帶系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)濾

4、波；、對(duì)窄帶系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)濾波；圖圖4 -1 晶體管高頻諧振功率放大器的原理線路圖晶體管高頻諧振功率放大器的原理線路圖 ucCRL uce ube ubEbEcu () ib icV4-2諧振功率放大器的原理線路諧振功率放大器的原理線路 二、工作原理二、工作原理1.工作條件工作條件工作在丙類(lèi)狀態(tài)工作在丙類(lèi)狀態(tài)Eb倒置，倒置，使使T在截止區(qū)；在截止區(qū)；LC回路為集電極負(fù)載，回路為集電極負(fù)載，調(diào)諧在輸入信號(hào)中心頻率調(diào)諧在輸入信號(hào)中心頻率上；上；Rp為考慮實(shí)際負(fù)載與抽為考慮實(shí)際負(fù)載與抽頭等效后的并聯(lián)諧振電阻。頭等效后的并聯(lián)諧振電阻。ucLbebEbEcibicTCLuceuuEbEcibicTpR4-2

5、諧振功率放大器的原理線路諧振功率放大器的原理線路 2.工作過(guò)程：工作過(guò)程：無(wú)輸入無(wú)輸入 T截至；截至；ui+EbVth T導(dǎo)通導(dǎo)通ib(周期性周期性) ic(周期周期性性) ic的基波分量通過(guò)諧的基波分量通過(guò)諧振電阻產(chǎn)生振電阻產(chǎn)生uo輸出，回路輸出，回路失諧時(shí)，電抗小，失諧時(shí)，電抗小， ic的諧的諧波分量直接通過(guò)，直流分波分量直接通過(guò)，直流分量通過(guò)電感，均無(wú)電壓。量通過(guò)電感，均無(wú)電壓。結(jié)論：只有基波可通過(guò)，結(jié)論：只有基波可通過(guò)，無(wú)失真。無(wú)失真。ucLbebEbEcibicTCLuceuuEbEcibicTpR3.電流、電流、 電壓波形電壓波形 設(shè)輸入信號(hào)為設(shè)輸入信號(hào)為則由圖則由圖4-2得基極回

6、路電壓為得基極回路電壓為(4-1)cosbbmuUt cosbebbmuEUt otcimaxcibE o bmUmaxcimaxbeubeuciothVtbuo cbiit2345 ib、ic 周期性脈沖，可以分解成直流、 基波(信號(hào)頻率分量)和各次諧波分量, 即余弦電流脈沖的分解：202(coscos ),cmciIttkitk 11maxmaxmaxcoscoscoscoscoscmmcmcciIIiItii 1coscosccoc mcnmiIItIn t(4-2)1coscosbbob mbnmiIItIn t (3 19b) (3 19a) 2 2 為導(dǎo)通角，為導(dǎo)通角， =1800

7、=1800，甲類(lèi)，甲類(lèi), 900, 900，甲乙類(lèi)，甲乙類(lèi), =900, =900，乙類(lèi)乙類(lèi), 900, 900，丙類(lèi)。，丙類(lèi)。ii（ ）: :各次波的分解系數(shù)。各次波的分解系數(shù)。余弦脈沖的分解：余弦脈沖的分解：maxmax01maxmax1maxmax21sincos( )2(1 cos )1sin coscos( )(1 cos )12sincos2 sin coscos( )(1)(1)(1 cos cos )cocccc mccccnmcccnIi d t iiIitd t iinnnIin td t iinnn （4-3）（4-4）1coscoscosceoccmopc mcmuEc

8、uEUtuR ItUt 輸出回路：放大器的負(fù)載為并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率輸出回路：放大器的負(fù)載為并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率0等等于激勵(lì)信號(hào)頻率于激勵(lì)信號(hào)頻率時(shí)，回路對(duì)時(shí)，回路對(duì)頻率呈現(xiàn)一大的諧振阻抗，因頻率呈現(xiàn)一大的諧振阻抗，因此集電極電流基波分量在回路上產(chǎn)生電壓；對(duì)遠(yuǎn)離此集電極電流基波分量在回路上產(chǎn)生電壓；對(duì)遠(yuǎn)離的直流和諧的直流和諧波分量波分量2 、3 等呈現(xiàn)很小的阻抗，因而輸出很小，幾乎為零。等呈現(xiàn)很小的阻抗，因而輸出很小，幾乎為零。因此有：因此有：pR（4-5）（4-6）結(jié)論：結(jié)論：1、icmax、ubemax 、ucemin 出現(xiàn)在同一時(shí)刻；出現(xiàn)在同一時(shí)刻； 2、集電極功耗、集電極功耗=

9、 ic uce， 很低，效率高；很低，效率高； 2otbeububE thVmaxci1cI2ocit2otcmUcu cEminceu ceu丙類(lèi)諧振功率放大器的電壓、電流波形丙類(lèi)諧振功率放大器的電壓、電流波形4. 高頻功放的能量關(guān)系高頻功放的能量關(guān)系 電源功率直流功率）電源功率直流功率）=輸出功率基波功率）輸出功率基波功率）+集電極耗散功率集電極耗散功率 電源功率電源功率Pd為：為： 輸出功率輸出功率P0為：為：集電極損耗功率集電極損耗功率Pc為：為：12201111222c mcmc mcmppUPIUIRR (4-7) 0dccPI E 0dcPPP (4-8) (4-9) 集電極效率

10、集電極效率為：為： 其中：其中： 集電極電流波形系數(shù)集電極電流波形系數(shù) 集電極電壓利用系數(shù)集電極電壓利用系數(shù) 結(jié)論：提高效率的兩種途徑：結(jié)論：提高效率的兩種途徑： 提高電壓利用系數(shù)提高電壓利用系數(shù)，通過(guò)提高諧振電阻實(shí)現(xiàn)，同時(shí)盡量使放大管工作在盡限運(yùn)用，通過(guò)提高諧振電阻實(shí)現(xiàn)，同時(shí)盡量使放大管工作在盡限運(yùn)用狀態(tài)；狀態(tài)； 提高波形系數(shù)提高波形系數(shù)g1() ，降低導(dǎo)通角，一般取，降低導(dǎo)通角，一般取65-75度，使放大器工作在丙類(lèi)工作狀態(tài)。度，使放大器工作在丙類(lèi)工作狀態(tài)。 01101122 dc mcmccPIUgPIE 11100 ( )( )c mcIgI cmcUE (4-10) 1gg1()、

11、0() 、 1() 、 2() 、 3()與與 的關(guān)系的關(guān)系4.2丙類(lèi)諧振功率放大器的特性分析丙類(lèi)諧振功率放大器的特性分析一、一、 晶體管靜態(tài)特性曲線的折線化晶體管靜態(tài)特性曲線的折線化 折線化分析：用幾條直線近似晶體管的實(shí)際特性曲線，折線化分析：用幾條直線近似晶體管的實(shí)際特性曲線，然后用數(shù)學(xué)解析式寫(xiě)出表達(dá)式并進(jìn)行分析的方法。然后用數(shù)學(xué)解析式寫(xiě)出表達(dá)式并進(jìn)行分析的方法。特點(diǎn)特點(diǎn): :物理概念清晰物理概念清晰, ,方法簡(jiǎn)單方法簡(jiǎn)單; ;準(zhǔn)確度差。準(zhǔn)確度差。應(yīng)用應(yīng)用: :工程實(shí)際工程實(shí)際(a)靜態(tài)輸出特性曲線靜態(tài)輸出特性曲線 (b) 靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線晶體管特性曲線的折線化晶體管特性曲

12、線的折線化Vth臨界線臨界線飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū) (a)靜態(tài)輸出特性曲線靜態(tài)輸出特性曲線: 以以u(píng)be為參變量，為參變量，ic 與與uce的關(guān)的關(guān)系曲線；系曲線； 如圖如圖,由臨界線分為飽和區(qū)與放大區(qū)由臨界線分為飽和區(qū)與放大區(qū). (b) 靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線：靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線：ic 與與ube 的關(guān)系曲線；的關(guān)系曲線； 折線化后的直線斜率為折線化后的直線斜率為:(通常為幾十通常為幾十-幾百幾百mA/V) ceccuCbeigu ()ccbethiguV (4-11) (4-12) 二、二、 高頻功放管集電極的動(dòng)態(tài)特性高頻功放管集電極的動(dòng)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性：當(dāng)基極加上輸入信號(hào)并且集電極

13、接上負(fù)載阻動(dòng)態(tài)特性：當(dāng)基極加上輸入信號(hào)并且集電極接上負(fù)載阻抗時(shí)，晶體管集電極電流抗時(shí)，晶體管集電極電流ic ic與集電極電壓與集電極電壓uce uce 之間的關(guān)之間的關(guān)系。系。動(dòng)態(tài)特性曲線動(dòng)態(tài)特性曲線: :功率放大器工作點(diǎn)變化的軌跡，也稱(chēng)動(dòng)態(tài)功率放大器工作點(diǎn)變化的軌跡，也稱(chēng)動(dòng)態(tài)交流負(fù)載線，交流負(fù)載線， 由集電極電流由集電極電流ic ic與集電極電壓與集電極電壓uceuce曲線構(gòu)曲線構(gòu)成。成。 由于晶體管的靜態(tài)特性曲線是非線性的，所以實(shí)際動(dòng)由于晶體管的靜態(tài)特性曲線是非線性的，所以實(shí)際動(dòng)態(tài)特線性曲線也是非線性的，但可以證明：當(dāng)靜態(tài)特態(tài)特線性曲線也是非線性的，但可以證明：當(dāng)靜態(tài)特性曲線折線化后，且放

14、大器負(fù)載處于諧振狀態(tài)，即負(fù)性曲線折線化后，且放大器負(fù)載處于諧振狀態(tài)，即負(fù)載為純電阻，則動(dòng)態(tài)特性曲線也為一條直線。載為純電阻，則動(dòng)態(tài)特性曲線也為一條直線。當(dāng)負(fù)載回路處于諧振狀態(tài)時(shí)，有：當(dāng)負(fù)載回路處于諧振狀態(tài)時(shí)，有：由以上兩式可得：由以上兩式可得： coscosbebbmceccmuEUtuEUt CcebebbmcmEuuEUU (4-13) ()()CceccbbmthcmbmcmcccecbthcmbmbmcccepcmEuigEUVUUUiguEEVUUUiguVU 將將4-13代入代入4-12有：有：動(dòng)態(tài)特性圖如下頁(yè)圖所示。動(dòng)態(tài)特性圖如下頁(yè)圖所示。(4-14) (4-15) dccepi

15、guV ()cmpcbthbmUVEEVUt oociceuceucEcmUminceuABQbE 2thVtbeumaxbebbmuEU bmUmaxcicit2dbmccmUggU cEQI丙類(lèi)諧振放大電路的動(dòng)態(tài)特性圖丙類(lèi)諧振放大電路的動(dòng)態(tài)特性圖圖中圖中: t=0, ube =-Eb+Ubm = ubemax A點(diǎn)點(diǎn) uce =Ec-Ucm= ucemin t=/2, ube =-Eb= ubemin Q點(diǎn)點(diǎn) uce =Ec ic =gc(ube-Vth) 0輔助點(diǎn)輔助點(diǎn),實(shí)際實(shí)際不存在不存在 t=, ic =0 C點(diǎn)點(diǎn) uce = Ec+Ucm 動(dòng)態(tài)曲線：動(dòng)態(tài)曲線：A點(diǎn)、點(diǎn)、Q點(diǎn)的連線，

16、與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)點(diǎn)的連線，與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)B。 注意：注意：動(dòng)態(tài)線在橫軸上的截距式動(dòng)態(tài)線在橫軸上的截距式 ，區(qū)別于乙類(lèi)。，區(qū)別于乙類(lèi)。 動(dòng)態(tài)線斜率動(dòng)態(tài)線斜率 。 動(dòng)態(tài)電阻：動(dòng)態(tài)電阻：上式中上式中經(jīng)簡(jiǎn)化可得：經(jīng)簡(jiǎn)化可得：111dm axm ax(cos)(cos)pc mcmcmcbmccR IUURg Uii 11dbmcc mppUggIRR 11 d( )(cos )pRR 1max(cos )cmiI mcbmIgU (4-16) (4-17) 折線分析法的思路：折線分析法的思路： (1)從輸入特性曲線或轉(zhuǎn)移特性曲線讀從輸入特性曲線或轉(zhuǎn)移特性曲線讀Vth； (2)從輸入特性曲線找從輸入特性曲

17、線找gc； (3)ic=0求求Vp， B點(diǎn)；點(diǎn)； (4) ic =gc(Eb-Vth) , Q點(diǎn)；點(diǎn)； (5) Vp求求 cos =(Ec- Vp)/Ucm； (6)查圖求查圖求icmax 。 三、三、 高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的工作狀態(tài) 高頻諧振功率放大器根據(jù)集電極電流是否進(jìn)入飽高頻諧振功率放大器根據(jù)集電極電流是否進(jìn)入飽和區(qū)可以分為欠壓、和區(qū)可以分為欠壓、 臨界和過(guò)壓三種狀態(tài)臨界和過(guò)壓三種狀態(tài) 。ubemax ucemin ubemax ucemin ubemax ucemin 集電結(jié)正偏集電結(jié)正偏 ，A A點(diǎn)在飽和區(qū)；點(diǎn)在飽和區(qū)； uceuce使使ic ic迅速減少，迅速減少， Ic0

18、Ic0 、Ic1mIc1m減小，減小， PdPd、 P0P0減小減小 UcmUcm大，大，= Ucm/Ec = Ucm/Ec ，電壓利用率高，過(guò)壓狀態(tài)。，電壓利用率高，過(guò)壓狀態(tài)。如圖如圖過(guò)壓狀態(tài)下的過(guò)壓狀態(tài)下的ic的波形如下圖所示，從圖中看出：的波形如下圖所示，從圖中看出：1、特性曲線與臨界曲線重合、特性曲線與臨界曲線重合2、電流凹陷：、電流凹陷：Rp負(fù)載過(guò)大，負(fù)載過(guò)大，Ucm過(guò)大，過(guò)大，uce減小，減小，ic隨之迅速減小。隨之迅速減小。四、高頻功放的外部特性四、高頻功放的外部特性 外部特性：性能隨放大器外部參數(shù)變化的規(guī)律。外部特性：性能隨放大器外部參數(shù)變化的規(guī)律。 負(fù)載電阻負(fù)載電阻RpRp

19、激勵(lì)電壓激勵(lì)電壓Ubm Ubm 偏置電壓偏置電壓Eb Eb EcEc 1 1高頻功放的負(fù)載特性高頻功放的負(fù)載特性 負(fù)載特性負(fù)載特性: : 只改變負(fù)載電阻只改變負(fù)載電阻Rp, Rp, 高頻功放電流、高頻功放電流、 電壓、電壓、 功率及效率功率及效率變化的特性。變化的特性。 下圖是反映不同負(fù)載時(shí)的動(dòng)態(tài)特性曲線。 諧振放大器的工作狀態(tài)由欠壓臨界過(guò)壓逐步過(guò)渡。dpRg斜斜率率bE cEmaxcimaxciRp11dbmcc mppUggIRR 高頻功放的負(fù)載特性高頻功放的負(fù)載特性（a）（b）下列圖下列圖(b)是根據(jù)圖是根據(jù)圖 (a)而得到的功率、而得到的功率、 效率曲線。效率曲線。o,U IpR欠壓過(guò)

20、壓臨界OPTR欠壓過(guò)壓臨界OPTR,P1c mI0cIcmUdP0PcPpRo RpROPT過(guò)壓狀態(tài)：過(guò)壓狀態(tài)： Ic0與與Ic1m變小，變小， Ucm = Ic1m Rp緩慢增加緩慢增加 Pd=Ic0Ec 隨隨 Ic0而變，欠壓時(shí)基本不變，過(guò)壓時(shí)而變，欠壓時(shí)基本不變，過(guò)壓時(shí) P0= I2c1m Rp/2 欠壓時(shí)（欠壓時(shí)（ Ic1m基本不變），臨界時(shí)最大基本不變），臨界時(shí)最大 P0= U2cm /（2 Rp） ，過(guò)壓時(shí)（，過(guò)壓時(shí)（Ucm基本不變）基本不變） Pc= Pd - P0 = g1() /2 欠壓欠壓g1()不變，不變， = Ucm /Ec ， 過(guò)壓：弱：過(guò)壓：弱： 并達(dá)到最大值，并達(dá)

21、到最大值，= Ucm /Ec 深：深： g1()電電流流電電壓壓功功率率效效率率 結(jié)論：結(jié)論： 隨著負(fù)載的增大，電路的工作狀態(tài)經(jīng)歷了從欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)又到過(guò)隨著負(fù)載的增大，電路的工作狀態(tài)經(jīng)歷了從欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)又到過(guò)壓狀態(tài)的變化壓狀態(tài)的變化 ； 臨界狀態(tài)：效率與輸出功率最佳，是諧振放大器的最佳工作狀態(tài)；臨界狀態(tài)：效率與輸出功率最佳，是諧振放大器的最佳工作狀態(tài)； 欠壓狀態(tài)：效率低，恒流源；欠壓狀態(tài)：效率低，恒流源； 過(guò)壓狀態(tài)：效率高，損耗小，恒壓源。過(guò)壓狀態(tài)：效率高，損耗小，恒壓源。 2高頻功放的振幅特性放大特性）高頻功放的振幅特性放大特性） 振幅特性振幅特性:只改變輸入電壓只改變輸入電壓U

22、bm, 高頻功放電流、電壓、功率及效高頻功放電流、電壓、功率及效 率率變化的特性。變化的特性。欠壓時(shí)：欠壓時(shí)： Ubm增加，增加， icmax、增加，增加，Ic0與與Ic1隨之增加，隨之增加， Ucm增增加加, P0= I2c1m Rp/2增加，增加， Pd= Ic0 Ec增加增加 過(guò)壓時(shí)：過(guò)壓時(shí)： Ubm增加，增加，ic有凹陷，但有凹陷，但 icmax、略有增加，略有增加， Ic0與與Ic1m 略有增加略有增加 P0= I2c1m Rp/2略有增加，略有增加， Pd= Ic0 Ec略有增加略有增加高頻功放的振幅特性高頻功放的振幅特性應(yīng)用：應(yīng)用：（a作為線性功率放作為線性功率放大器，用來(lái)放大振

23、幅調(diào)大器，用來(lái)放大振幅調(diào)制信號(hào)。放大器必須在制信號(hào)。放大器必須在變化范圍內(nèi)工作在欠壓變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。狀態(tài)。（b用作振幅限幅用作振幅限幅器器 ，放大器必須在，放大器必須在變化范圍內(nèi)工作在過(guò)壓變化范圍內(nèi)工作在過(guò)壓狀態(tài)。狀態(tài)。 bmUbmU 3高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性 調(diào)制特性調(diào)制特性:只改變電極直流電壓，以改變高頻信號(hào)的振幅，實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。只改變電極直流電壓，以改變高頻信號(hào)的振幅，實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。分類(lèi)：分類(lèi)： 改改 Eb-基極調(diào)制基極調(diào)制 改改 Ec-集電極調(diào)制集電極調(diào)制原則：原則：Ucm與與Eb或或Ec成線性關(guān)系。成線性關(guān)系。（a)基極調(diào)制基極調(diào)制 與與Ubm類(lèi)似；但可為負(fù)，

24、類(lèi)似；但可為負(fù)， Eb大大 小，過(guò)小，過(guò) 臨臨 欠欠（b)集電極調(diào)制集電極調(diào)制 Ec大大 小，欠小，欠 臨臨 過(guò)過(guò)結(jié)論：基于原則，基極調(diào)制放大器工作在欠壓區(qū)結(jié)論：基于原則，基極調(diào)制放大器工作在欠壓區(qū) 集電極調(diào)制放大器工作在過(guò)壓區(qū)集電極調(diào)制放大器工作在過(guò)壓區(qū)高頻功放的基極調(diào)制特性高頻功放的基極調(diào)制特性高頻功放的集電極調(diào)制特性高頻功放的集電極調(diào)制特性cmU1cI0cIcE應(yīng)用：應(yīng)用：（1基極調(diào)幅基極調(diào)幅它與諧振功率放大器它與諧振功率放大器電路的不同僅是在基極回電路的不同僅是在基極回路中接入了調(diào)制信號(hào)電壓路中接入了調(diào)制信號(hào)電壓 ， 諧振回路上輸出已調(diào)幅電諧振回路上輸出已調(diào)幅電壓。若要求集電極回路上產(chǎn)

25、壓。若要求集電極回路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)基極調(diào)制特性，生振幅按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)基極調(diào)制特性，放大器必須在放大器必須在Eb(t的變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。的變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。（2集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅它與諧振功率放大器它與諧振功率放大器電路的不同僅是在集電極電路的不同僅是在集電極回路中接入了調(diào)制信號(hào)電回路中接入了調(diào)制信號(hào)電壓壓 ，諧振回路上輸出已調(diào)，諧振回路上輸出已調(diào)幅電壓。若要求集電極回幅電壓。若要求集電極回路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號(hào)路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)集電極調(diào)制特性，放大器必須在規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)集電極調(diào)制特性，放大器

26、必須在Ect的變化范圍內(nèi)工作在過(guò)壓狀態(tài)。的變化范圍內(nèi)工作在過(guò)壓狀態(tài)。 4、高頻功放的調(diào)諧特性、高頻功放的調(diào)諧特性 調(diào)諧特性調(diào)諧特性: 負(fù)載電路應(yīng)工作在調(diào)諧狀態(tài)，方法：調(diào)節(jié)負(fù)載電路應(yīng)工作在調(diào)諧狀態(tài)，方法：調(diào)節(jié)電容電容C，回路調(diào)諧時(shí)，回路阻抗最大，回路調(diào)諧時(shí)，回路阻抗最大，Ic0達(dá)到最達(dá)到最小，小，Ucm達(dá)到最大；回路失諧時(shí)，回路阻抗減小，達(dá)到最大；回路失諧時(shí)，回路阻抗減小， Ic0增大，增大，Pd增加，增加，P0下降，下降，Pc增加。增加。高頻功放的調(diào)諧特性高頻功放的調(diào)諧特性功率放大器的調(diào)諧功率放大器的調(diào)諧調(diào)諧前，應(yīng)該作如調(diào)諧前，應(yīng)該作如下準(zhǔn)備：下準(zhǔn)備：減小放大器輸入激勵(lì)電減小放大器輸入激勵(lì)電壓

27、壓Ubm;減弱天線回路外接負(fù)減弱天線回路外接負(fù)載對(duì)放大器的影響；載對(duì)放大器的影響；將直流電源電壓將直流電源電壓Ec降至降至正常值的正常值的1/31/2。 （因（因?yàn)闇p小激勵(lì)電壓和電源為減小激勵(lì)電壓和電源電壓都可使電壓都可使Pd和和Pc減小，減小，減小外接負(fù)載，可提高減小外接負(fù)載，可提高L1C回路的回路的Q值，值，mAmA1MVTbuECERCCCL0cIcEC1L2LACAI增大回路的選擇性，使調(diào)諧更快更準(zhǔn)確，同時(shí)Q值提高可使相應(yīng)的輸出功率P0提高，從而使Pc減小，以減輕晶體管的壓力。）待調(diào)諧完畢后，再將輸入激勵(lì)電壓、外接負(fù)載和電源電壓調(diào)至正常值。5、四個(gè)特性在調(diào)試中的應(yīng)用、四個(gè)特性在調(diào)試中的

28、應(yīng)用正如前述，在調(diào)試諧振功率放大器時(shí)，上述四個(gè)特性是十分有正如前述，在調(diào)試諧振功率放大器時(shí)，上述四個(gè)特性是十分有用的。用的。例如，一個(gè)丙類(lèi)諧振功率放大器，需要設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，現(xiàn)若例如，一個(gè)丙類(lèi)諧振功率放大器，需要設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，現(xiàn)若發(fā)現(xiàn)所研制放大器的發(fā)現(xiàn)所研制放大器的P0和和 均不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)如何進(jìn)行均不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整。P0不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，表明放大器沒(méi)有進(jìn)入臨界，而是工作在不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，表明放大器沒(méi)有進(jìn)入臨界，而是工作在欠壓或過(guò)壓狀態(tài)。例如，增大欠壓或過(guò)壓狀態(tài)。例如，增大Rp能使能使P0增大，則根據(jù)負(fù)載特性可增大，則根據(jù)負(fù)載特性可以斷定放大器實(shí)際工作在欠壓

29、狀態(tài)，在這種情況下，分別增大以斷定放大器實(shí)際工作在欠壓狀態(tài)，在這種情況下，分別增大Rp、Ubm和和E或同時(shí)增大或兩兩增大均可使放大器由欠壓進(jìn)人臨界，或同時(shí)增大或兩兩增大均可使放大器由欠壓進(jìn)人臨界， P0和和同時(shí)增大。如果增大同時(shí)增大。如果增大Rp反而使反而使P0減小，則可斷定放大器實(shí)減小，則可斷定放大器實(shí)際工作在過(guò)壓狀態(tài)，在這種情況下，增大際工作在過(guò)壓狀態(tài)，在這種情況下，增大E的同時(shí)適當(dāng)增大的同時(shí)適當(dāng)增大Rp或或Ubm或或E，可增大，可增大P0和和 ，不過(guò)，增大，不過(guò)，增大E時(shí)必須注意放大管時(shí)必須注意放大管安全工作。安全工作。實(shí)際上，放大器的工作狀態(tài)除改變實(shí)際上，放大器的工作狀態(tài)除改變Rp外還

30、可根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)外還可根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)改變改變E、 Ubm或或E來(lái)進(jìn)行判斷，不過(guò)，改變來(lái)進(jìn)行判斷，不過(guò)，改變Rp的方法用得較的方法用得較為普遍。順便指出，不論采用改變哪種電量判斷工作狀態(tài)或調(diào)整為普遍。順便指出，不論采用改變哪種電量判斷工作狀態(tài)或調(diào)整P0和和時(shí)，都必須保證回路諧振在工作頻率上。時(shí)，都必須保證回路諧振在工作頻率上。 例：例：某功率放大器工作于臨界狀態(tài)，知：某功率放大器工作于臨界狀態(tài)，知： 。試求：。試求：。 0001180309090901 875OPT,.ccREV ImAg 0,cP Pq 線路構(gòu)成線路構(gòu)成: :直流饋電線路直流饋電線路: :提供放大器正常工作所必需的電壓偏提

31、供放大器正常工作所必需的電壓偏置置; ;提供集電極電流的直流和基波分量的正常通路。提供集電極電流的直流和基波分量的正常通路。 匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò): :阻抗匹配阻抗匹配, ,使信號(hào)高效傳送。使信號(hào)高效傳送。q 連接原則連接原則: :直流有通路直流有通路: :直流支路加共軛電感直流支路加共軛電感, ,并旁路電容。并旁路電容。 交流有通路交流有通路: :交流支路前端加隔直電容。交流支路前端加隔直電容。 直流電源直流電源: :不流過(guò)高頻電流。不流過(guò)高頻電流。 q 一、一、 直流饋電線路直流饋電線路 q 直流饋電線路直流饋電線路: :集電極和基極饋電線路。集電極和基極饋電線路。q 1 1、集電極饋電線路、

32、集電極饋電線路q 集電極饋電線路的兩種形式集電極饋電線路的兩種形式: : 串聯(lián)饋電線路和并聯(lián)饋電串聯(lián)饋電線路和并聯(lián)饋電線路。線路。q 串聯(lián)饋電線路串聯(lián)饋電線路: :晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路三者串聯(lián)下頁(yè)圖諧振回路三者串聯(lián)下頁(yè)圖(a)(a)q 并聯(lián)饋電線路并聯(lián)饋電線路: :晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路三者并聯(lián)下頁(yè)圖諧振回路三者并聯(lián)下頁(yè)圖(b)(b)4.3丙類(lèi)諧振功率放大器的丙類(lèi)諧振功率放大器的電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 集電極饋電線路兩種形式 (a) 串聯(lián)饋電; (b) 并聯(lián)饋電VCCbEcLbL(a)VEc(b)CL1Cb1CbLbcECEcouEu

33、q串饋的特點(diǎn)：串饋的特點(diǎn)：qa a、與、與“地間的散雜電容較大，但對(duì)回路的影響地間的散雜電容較大，但對(duì)回路的影響較小。較小。 q b b、饋電支路分布參數(shù)對(duì)回路影響小。、饋電支路分布參數(shù)對(duì)回路影響小。 q c c、回路處在直流高點(diǎn)位上，安裝不便。、回路處在直流高點(diǎn)位上，安裝不便。q所以，這種電路適合于頻率較高的場(chǎng)合。所以，這種電路適合于頻率較高的場(chǎng)合。q并饋的特點(diǎn)：并饋的特點(diǎn)： qa a、饋電支路分布參數(shù)直接影響信號(hào)回路的諧振頻、饋電支路分布參數(shù)直接影響信號(hào)回路的諧振頻率。率。 q b b、信號(hào)回路處于直流低電位上，安裝調(diào)整方便。、信號(hào)回路處于直流低電位上，安裝調(diào)整方便。 q c c、C C、

34、E E間分布參數(shù)影響較大。間分布參數(shù)影響較大。q所以，適合于頻率較低的場(chǎng)合。所以，適合于頻率較低的場(chǎng)合。 2基極饋電線路 基極饋電線路:串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。如左圖所示。 在實(shí)際電路中，工作頻率較低或工作頻帶較寬的功率放大器往往采用互感耦合如圖（ a ）所示，對(duì)于甚高頻段的功率放大器，由于采用電容耦合比較方便，所以幾乎都是用圖（ b ）的饋電形式。在以上的電路中，偏置電壓Vbb都用電池的形式來(lái)表示。 實(shí)際上，單獨(dú)用電池供給是不方便的，因而實(shí)際電路中可采用分壓電路的形式，如右圖所示。 基極饋電線路的兩種形式基極饋電線路的兩種形式分壓饋電電路分壓饋電電路基極的負(fù)偏壓基極的負(fù)偏壓(Eb0)：（1外加固定偏壓；外加固定偏壓；（2自給偏壓自給偏壓:由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過(guò)電阻產(chǎn)由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過(guò)電阻產(chǎn)生。其優(yōu)點(diǎn)是偏壓能隨激勵(lì)大小而變化，工作較穩(wěn)定。生。其優(yōu)點(diǎn)是偏壓能隨激勵(lì)大小而變化，工作較穩(wěn)定。ReCbVCbVR1R2ECbLbV(a)(b)(c)基極饋電線路的幾種形式基極饋電線路的幾種形式 （a發(fā)射極自給偏壓；（發(fā)射極自給偏壓；（b基極組合偏壓；（基極組合偏壓；（c零偏壓。零偏壓。 二、二、 匹