射頻模擬電路_No4_第一章 選頻放大器

1、第一章 選頻放大器電子科技大學(xué) 電子工程學(xué)院 電子科技大學(xué) 2第1章 選頻放大器要點(diǎn) 諧振電路串并聯(lián)諧振回路的主要特性?xún)煞N諧振回路的阻抗互換及抽頭變換了解雙調(diào)諧耦合諧振回路諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器的基本要求晶體管高頻小信號(hào)等效電路模型和參數(shù)調(diào)諧回路放大器及其級(jí)聯(lián)功率放大器諧振功率放大器的原理諧振功率放大器的折線(xiàn)分析法諧振功率放大器的種類(lèi)、電路構(gòu)成及匹配網(wǎng)絡(luò)1-3 高頻諧振功率放大器 主要內(nèi)容：基本工作原理折線(xiàn)近似分析方法動(dòng)態(tài)特性饋電線(xiàn)路匹配網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)：分析集總參數(shù)的高頻諧振功率放大器 電子科技大學(xué) 31-3 什么是高頻諧振功率放大器？ 電子科技大學(xué) 4高頻諧振功率放大器在無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備中扮

2、演重要角要保證足夠遠(yuǎn)的傳輸距離，就必須要有足夠大的發(fā)射功率。高頻諧振功率放大器包括：緩沖放大器、中間放大器、推挽放大器以及末級(jí)功率放大器1、高頻功放用途：1-3 高頻諧振功率放大器特點(diǎn) 電子科技大學(xué) 52、電路工作特點(diǎn)及要求（與低頻功放相比）：1）負(fù)載非阻性，而是諧振回路構(gòu)成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸入 輸出應(yīng)設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)！2）導(dǎo)通角小于90度，晶體管工作在丙類(lèi)提高效率。3）要求：輸出功率大，效率高！4）晶體管一般工作在高電壓、大電流的極限工作狀態(tài)， 電路設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮功放管的安全問(wèn)題！5）分析法：由于放大器處于非線(xiàn)性工作狀態(tài)，高頻小 信號(hào)諧振放大器的一套線(xiàn)性模型在這里已完全不能 用，只能用圖解法或折線(xiàn)近

3、似分析法來(lái)分析功率放大器。1-3 高頻諧振功率放大器特點(diǎn) 電子科技大學(xué) 6圖解法或折線(xiàn)近似分析法要求：高頻諧振功率放大器工作頻率滿(mǎn)足：從而因此，可用晶體管的靜態(tài)特性可作為高頻諧振功率放大器理論分析的基礎(chǔ)折線(xiàn)近似分析法：用折線(xiàn)來(lái)表示電子器件的特性曲線(xiàn)。大信號(hào)工作條件下高頻功放折線(xiàn)近似為理想化特性曲線(xiàn)的原理：射頻功放的分析方法例：3DA21型晶體管的靜態(tài)特性曲線(xiàn)VBZ理想化晶體管的導(dǎo)通電壓或稱(chēng)截止電壓。gc 正向傳輸特性的斜率VBZ在飽和區(qū)，集電極電流只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無(wú)關(guān)。該斜線(xiàn)稱(chēng)為飽和臨界線(xiàn)在放大區(qū)，根據(jù)理想化原理，集電極電流與集電極電壓無(wú)關(guān)。那么，各條特性曲線(xiàn)均為平行于 Uc

4、e軸的水平線(xiàn)。1-3 高頻諧振功率放大器特點(diǎn) 電子科技大學(xué) 9高頻功放與低頻功放的區(qū)別表工作頻率 相對(duì)帶寬 工作狀態(tài)負(fù)載效率低頻功放 低（20Hz-30KHz） 寬甲類(lèi)、推挽乙類(lèi)無(wú)調(diào)諧負(fù)載阻性低高頻功放高（一個(gè)工作頻率 ） 窄 丙類(lèi)選頻網(wǎng)絡(luò)高1-3 高頻諧振功率放大器 電子科技大學(xué) 103、射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)：效率、輸出功率、諧波、雜散波抑制。VCEOICMPCM功率放大器晶體管的工作區(qū)域1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 1）功率能夠輸出比較大的功率，這是它作為“功率放大器”最為基本的要求。 電子科技大學(xué) 11固態(tài)器件與電真空器件功率量級(jí)比較圖1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 2

5、）效率效率是功率放大器的生命。 電子科技大學(xué) 12晶體管放大器工作狀態(tài)的分類(lèi)：（1）定義導(dǎo)通角：晶體管在信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)流通角度的一半，稱(chēng)為導(dǎo)通角：（2）工作狀態(tài)分類(lèi)：甲類(lèi)：乙類(lèi)：丙類(lèi)：甲乙類(lèi)：1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 2）效率 電子科技大學(xué) 甲、乙、丙三種狀態(tài)時(shí)的晶體管集電極電流波形 電子科技大學(xué) 14定義集電極效率: 越小，集電極效率 越高。 從20提高到75(丙類(lèi))，則 增大了12倍。 電源提供的功率：Pdc集電極耗散功率：Pc輸出的交流功率：P0能量守恒： 3）諧波、雜散波 這是衡量功率放大器失真水平的重要指標(biāo)，越小越好。1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 電子科技大學(xué) 152

6、）效率當(dāng)效率很低時(shí)：直流功率大部分消耗在晶體管上！發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)燒壞功放管！功放必須進(jìn)行安全保護(hù)設(shè)計(jì)！1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 電子科技大學(xué) 16VCEOICMPCM功放管的保護(hù)：1、不能空載上電。2、熱設(shè)計(jì)。加散熱器。3、加駐波檢測(cè)與保護(hù)電路。4、射頻MOS功放管要設(shè)計(jì)上下 電時(shí)序電路（先后上下電要求）功放管必須工作在安全區(qū)！1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 電子科技大學(xué) 17射頻功放與散熱措施1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 電子科技大學(xué) 18射頻功放與散熱措施1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 1-3 高頻諧振功率放大器性能指標(biāo) 3）諧波、雜散波指標(biāo)這是衡量功率放大器失真水平的

7、重要指標(biāo)，越小越好 電子科技大學(xué) 191-3-1 高頻諧振功率放大器的基本工作原理 1、分析條件：1-3-1 高頻諧振功率放大器的基本工作原理 電子科技大學(xué) 20其中 2、高頻功放基本電路：回路諧振電阻因?yàn)閂BB為略正、零或負(fù)電壓，就需輸入交流信號(hào)有較大幅度的Vb才可將管子打通。所以丙類(lèi)功放是在大信號(hào)輸入時(shí)工作的。其中VBB為晶體管發(fā)射結(jié)偏置電壓：可正可負(fù)！1-3-1 高頻諧振功率放大器的基本工作原理 工程實(shí)踐1-3-1 高頻諧振功率放大器的基本工作原理 高頻功放諧振回路對(duì)信號(hào)基頻以及各次諧波的諧振阻抗工作頻率近似等于諧振回路的諧振頻率 1-3-1 高頻諧振功率放大器的基本工作原理 設(shè)QL =

8、 10，則有：即可近似為對(duì)二次以上諧波短路！1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 243、高頻功放基本工作原理：ic其中VBB為晶體管發(fā)射結(jié)偏置電壓：可正可負(fù)！1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 25VBB設(shè)置與晶體管工作狀態(tài)放大器沒(méi)有顯著的電流，工作于丙類(lèi)。 因?yàn)榫w管僅在部分時(shí)間內(nèi)有電流流通，大部分時(shí)間內(nèi)是無(wú)集電極電流的，集電極耗散功率等于集電極電壓與集電極電流之乘積，因而大部分時(shí)間是無(wú)集電極耗散功率的。集電極效率:丙類(lèi)的工作效率可提高到75%！1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 261）輸入輸出回路方程：ic單音激勵(lì)信號(hào) 輸入回路方程

9、輸出回路方程 最大2）晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)與集電極輸出電流波形：1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 27甲、 乙、 丙類(lèi)三種工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)移特性分析 1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 28脈沖電流 的周期與輸入信號(hào)的周期是相同的，可分解成無(wú)數(shù)多個(gè)正弦波之和：1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 29icic1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 30高頻諧振功放的激勵(lì)電壓與集電極電流1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 31高頻諧振功放的電壓電流波形圖1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 32諧

10、振回路對(duì) 呈現(xiàn)阻抗 ，對(duì) ， ，可近似認(rèn)為短路(阻抗近似為零)。 由于諧振回路的選頻作用，集電極的交流輸出電壓仍是與輸入電壓相同的正弦波，相位相反。于是其中從而3）高頻諧振功放電路分析：1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 33電源輸入的直流功率(平均功率) 交流輸出功率 集電極耗散功率 1-3-1 高頻諧振功率放大器工作原理 電子科技大學(xué) 34定義波形系數(shù) 定義電壓利用系數(shù) 集電極效率 1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 35基本思想：用折線(xiàn)來(lái)代替實(shí)際特性曲線(xiàn)。 例：3DA21型晶體管的靜態(tài)特性曲線(xiàn)VBZ理想化晶體管的導(dǎo)通電壓或稱(chēng)截止電壓。gc 正向傳

11、輸特性的斜率VBZ在飽和區(qū)，集電極電流只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無(wú)關(guān)。該斜線(xiàn)稱(chēng)為飽和臨界線(xiàn)在放大區(qū)，根據(jù)理想化原理，集電極電流與集電極電壓無(wú)關(guān)。那么，各條特性曲線(xiàn)均為平行于 Uce軸的水平線(xiàn)。1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)劃分高頻功放三種工作狀態(tài)：欠壓：特點(diǎn)：iCmax在臨界飽和線(xiàn)的右方交流輸出電壓較低；過(guò)壓：特點(diǎn)：iCmax在臨界飽和線(xiàn)的左方(飽和區(qū))交流輸出電壓較高；臨界：特點(diǎn)：iCmax在臨界飽和線(xiàn)上。1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 1-3-2 高頻諧振功率

12、放大器折線(xiàn)近似分析法 1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 40將高頻諧振功率放大器的實(shí)際特性曲線(xiàn)用折線(xiàn)來(lái)代替后，我們就可以用解析的方法分析放大器的工作過(guò)程 輸入、輸出回路的電壓回路方程輸入激勵(lì)電壓 由轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)折線(xiàn)近似 1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 41定義導(dǎo)通角 為一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通角度的12，那么 將 代入 得 1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 42當(dāng) 時(shí)，集電極電流最大 即 從而1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 43尖頂余弦電流脈沖用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)其中稱(chēng)為尖頂余弦電流分解系數(shù)1-3-2

13、 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 電子科技大學(xué) 44尖頂余弦脈沖電流分解系數(shù)圖倍頻器：2倍頻器、3倍頻器的設(shè)計(jì)要求？1-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 對(duì)任一導(dǎo)通角，總有一個(gè)尖余弦電流分解系數(shù)最大，例如當(dāng)放大器用作倍頻器時(shí)，要注意選取合適的導(dǎo)通角，例如 電子科技大學(xué) 451-3-2 高頻諧振功率放大器折線(xiàn)近似分析法 當(dāng) 時(shí) ，即乙類(lèi)放大器無(wú)奇次諧波功率放大器最佳導(dǎo)通能角 電子科技大學(xué) 46集電極效率越高越小越大最大無(wú)交流功率輸出最大小 效率最低最大兼顧功率和效率，最佳導(dǎo)通角一般取 左右輸出功率1-3-3 高頻諧振功率放大器動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 47考慮負(fù)載反作用后，輸入信號(hào)隨時(shí)間

14、變化時(shí)，工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡稱(chēng)為放大器的負(fù)載特性，又稱(chēng)為負(fù)載線(xiàn)。靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性： 不變， 變化， 的特性。靜態(tài)輸出特性： 不變， 變化， 的特性。靜態(tài)輸入特性： 不變， 的特性。當(dāng)某些參數(shù)變化時(shí)，負(fù)載線(xiàn)的斜率、位置與斜率大小都會(huì)發(fā)生變化，這種特性稱(chēng)為動(dòng)態(tài)特性。1-3-3 動(dòng)態(tài)特性負(fù)載特性 電子科技大學(xué) 48負(fù)載特性 ： ， ， 保持不變時(shí)，諧振回路的諧振電阻 (等效負(fù)載)變化時(shí)，負(fù)載線(xiàn)的變化情況。 負(fù)載線(xiàn)的作法晶體管的折線(xiàn)化方程1-3-3 動(dòng)態(tài)特性負(fù)載特性 電子科技大學(xué) 49截距 斜率 相交于A點(diǎn)1-3-3 動(dòng)態(tài)特性負(fù)載特性 電子科技大學(xué) 50Q點(diǎn)為轉(zhuǎn)移特性中斜率為 折線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)與 坐標(biāo)位置相交的點(diǎn)

15、。 虛擬工作點(diǎn)電流 在丙類(lèi)工作狀態(tài)時(shí)， 實(shí)際上并不存在，僅是用來(lái)確定Q的位置。令 ,找到另一點(diǎn)A，連接AQ即為負(fù)載線(xiàn)1-3-3 動(dòng)態(tài)特性負(fù)載特性 電子科技大學(xué) 51高頻諧振功放的負(fù)載線(xiàn)建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線(xiàn)。（Ic與Uce的關(guān)系曲線(xiàn)。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV0 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1、動(dòng)態(tài)負(fù)載線(xiàn)建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線(xiàn)。（Ic與Uce的關(guān)系曲線(xiàn)。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV01、動(dòng)態(tài)負(fù)載線(xiàn)B 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性建立由Rp和VCC 、VBB、Vb

16、所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線(xiàn)。（Ic與Uce的關(guān)系曲線(xiàn)。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV01、動(dòng)態(tài)負(fù)載線(xiàn)B甲類(lèi)與低頻放大器負(fù)載線(xiàn)的斜率公式一致偏離1800，即非甲類(lèi)工作時(shí)，負(fù)載線(xiàn)的斜率變化。 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線(xiàn)。（Ic與Uce的關(guān)系曲線(xiàn)。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV01、動(dòng)態(tài)負(fù)載線(xiàn)B當(dāng)RP 時(shí)， 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性一、負(fù)載特性vBEiC-VBBVBZvbeiCgCVbmvbemaxiCmaxvceiCVCCQvceminVcesgdvbemax過(guò)壓區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)vb

17、emaxA1A5A3A4A2V0V0V0 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性一、負(fù)載特性欠壓過(guò)壓0臨界Rp欠壓過(guò)壓0臨界Rp欠壓、過(guò)壓、臨界三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)：欠壓：恒流，Vcm變化，Po較小，c低，Pc較大；過(guò)壓：恒壓，Icm1變化，Po較小，c可達(dá)最高；臨界：Po最大，c較高；最佳工作狀態(tài)發(fā)射機(jī)末級(jí)中間放大級(jí)恒流源恒壓源 1-3-3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 58負(fù)載變化與負(fù)載線(xiàn)變化關(guān)系1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 59A1 A2尖頂余弦脈沖欠壓工作狀態(tài)A2尖頂余弦脈沖臨界工作狀態(tài)電流波形出現(xiàn)凹坑過(guò)壓工作狀態(tài)A2 A3由于諧功放的負(fù)載是諧振回路，具有良

18、好的選頻能力，諧振回路兩瑞的電壓是連續(xù)的正弦波形，到達(dá)A4后， 電壓進(jìn)一步下降，直到達(dá) ，完成連續(xù)的正弦波形。出現(xiàn)凹坑的原因注意，如負(fù)載是真正的電阻，則電流波形不可能出現(xiàn)凹坑。1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 60A1 A2尖頂余弦脈沖欠壓工作狀態(tài)較小基本不變（ 不變）負(fù)載線(xiàn)為雙折線(xiàn)欠壓狀態(tài)增加不變不變不變基本保持不變恒流源工作狀態(tài) 電流是尖頂余弦電流脈沖1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 61A2尖頂余弦脈沖臨界工作狀態(tài)較大基本與欠壓狀態(tài)的 一樣負(fù)載線(xiàn)為雙折線(xiàn)臨界狀態(tài) 最大， 較高，是最佳工作狀態(tài)。一般作為發(fā)射機(jī)末級(jí)。1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 62電流波形出現(xiàn)凹坑過(guò)壓工作狀態(tài)A2

19、 A3負(fù)載線(xiàn)為三折線(xiàn)最大下降過(guò)壓狀態(tài)增加不變電流波形出現(xiàn)凹坑下降凹坑愈深愈小基本不變( 不斷增加)1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 63RP變化對(duì)集電極余弦脈沖的影響1-3-3 動(dòng)態(tài)特性 電子科技大學(xué) 64RP對(duì)工作狀態(tài)的影響1-3-4調(diào)制特性VCC的影響 電子科技大學(xué) 65 的影響不變不變不變不變不變不變不變負(fù)載線(xiàn)斜率 不變或1-3-4 調(diào)制特性VCC的影響 電子科技大學(xué) 66VCC對(duì)負(fù)載線(xiàn)的影響1-3-4 調(diào)制特性VCC的影響 電子科技大學(xué) 67增加Q點(diǎn)右移欠壓電流幾乎恒定不變減小Q點(diǎn)左移過(guò)壓電流隨過(guò)壓程度的加強(qiáng)而下降電流波形出現(xiàn)凹坑越小凹坑越深下降過(guò)壓增加與 的關(guān)系基本是線(xiàn)性的增加振幅

20、調(diào)制電路與調(diào)制信號(hào)成線(xiàn)性關(guān)系1-3-4調(diào)制特性VCC的影響 電子科技大學(xué) 68VCC對(duì)工作狀態(tài)的影響1-3-4調(diào)制特性集電極調(diào)幅 電子科技大學(xué) 69集電極調(diào)幅1-3-4調(diào)制特性集電極調(diào)幅 電子科技大學(xué) 70調(diào)制信號(hào)與集電極電壓 串接過(guò)壓區(qū)成線(xiàn)性關(guān)系獲得最大調(diào)幅指數(shù)高頻諧功放工作于臨界工作點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的集電極電壓缺點(diǎn)：需要調(diào)制信號(hào)源提供較大的功率。集電極調(diào)幅1-3-4調(diào)制特性VBB的影響 電子科技大學(xué) 71增加增加下降增加增加下降下降虛擬工作點(diǎn)電流下降虛擬工作點(diǎn)向上平移，狀態(tài)從欠壓到臨界，甚至到達(dá)過(guò)壓工作狀態(tài)。的影響1-3-4調(diào)制特性VBB的影響 電子科技大學(xué) 72過(guò)壓區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)VBB對(duì)負(fù)載情況

21、的影響1-3-4調(diào)制特性VBB的影響 電子科技大學(xué) 73VBB對(duì)工作狀態(tài)的影響1-3-4調(diào)制特性VBB的影響 電子科技大學(xué) 74欠壓區(qū)減小減小過(guò)壓區(qū)電流脈沖出現(xiàn)凹坑增加增加基本不變與變化趨勢(shì)一致1-3-4調(diào)制特性基極調(diào)幅 電子科技大學(xué) 75基極調(diào)幅1-3-4調(diào)制特性基極調(diào)幅 電子科技大學(xué) 76欠壓狀態(tài)不變線(xiàn)性增加與基本成線(xiàn)性關(guān)系基極調(diào)幅優(yōu)點(diǎn)：不要求 調(diào)制源提供大的功率。1-3-5高頻諧振功率放大器的放大特性 電子科技大學(xué) 77增加增加減小增加增加不變減小減小1-3-5高頻諧振功率放大器的放大特性 電子科技大學(xué) 78Vb對(duì)負(fù)載線(xiàn)及工作狀態(tài)的影響高頻諧振功率放大器例題講解 電子科技大學(xué) 79【例2

22、.3】設(shè)計(jì)一個(gè)用3DAl硅高頻三極管做成的諧振功率放大器，工作頻率f0=2MHz，輸出功率Po=2W，VCC=24V，查得3DAl的參數(shù)如下：fT=70MHz，AP13dB，ICM=750mA，PCM1W，10，VCES1.5V。ICM為晶體管允許的最大集電極電流，PCM為允許的最大集電極耗散功率，VCES為飽和壓降。 請(qǐng)計(jì)算其他參數(shù)。高頻諧振功率放大器例題講解 電子科技大學(xué) 80高頻諧振功率放大器例題講解 電子科技大學(xué) 81高頻諧振功率放大器例題講解 電子科技大學(xué) 821-3-6 高頻諧振功率放大器饋電線(xiàn)路 電子科技大學(xué) 83饋電原則：高頻諧振功率放大器工作在丙類(lèi)，它的饋電線(xiàn)路除了保證集電極

23、合適的工作電壓外，還要保證基極偏置。交流等效電路還要考慮到負(fù)載是諧振回路，交流分量必須通過(guò)諧振回路,以獲得交流信號(hào)的放大。諧振功放工作在大電流狀態(tài)，為減少功耗，外電路應(yīng)對(duì)直流近似短路，但又不能對(duì)交流短路。外電路為保證輸出波形不失真，對(duì)交流諧波應(yīng)近似短路。 2.2.4 高頻諧振功放的饋電線(xiàn)路1、諧振功放的組成直流饋電和各種不同用途的輸入輸出端電路2、管外電路輸入電路（基極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）輸出電路（從功率三極管集電極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）3、組成規(guī)律集電極基極4、集電極電路對(duì)不同頻率 信號(hào)的等效電路5、阻隔元件的作用Ic0,Ic1,IcnIb0,Ib1,Ibn1-3-6高頻諧振功率放大器

24、集電極饋電 電子科技大學(xué) 85集電極電路對(duì)不同頻率電流的等效電路1-3-6 集電極饋電串饋 電子科技大學(xué) 86串饋:電源、諧振回路、晶體管三者串聯(lián)。 1-3-6 集電極饋電串饋 串饋:電源、諧振回路、晶體管三者串聯(lián)。 直流電源的一端必須接地！1-3-6 集電極饋電串饋 1-3-6集電極饋電串饋 電子科技大學(xué) 89實(shí)際工程中電源公用，電源必須通過(guò)去耦網(wǎng)絡(luò)饋電。去耦網(wǎng)絡(luò)由 型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。射頻扼流圈RFC(Radio Frequency Choke)去耦用的大電感，理論上對(duì)直流短路，交流開(kāi)路。阻止高頻電能流過(guò)公用電源內(nèi)阻產(chǎn)生高頻能量損耗，特別是避免在名級(jí)之間由此而產(chǎn)生的寄生耦合。1-3-6 集電極饋電

25、并饋 電子科技大學(xué) 90 大功率高頻諧振功效的末級(jí)放大管有時(shí)使用電子管， Vcc值高達(dá)上千伏，因此諧振回路處于直流高電壓，在調(diào)整諧振回路的諧振頻率時(shí)容易觸上高壓。ABDC +VC _ +VC _1-3-6 集電極饋電 電子科技大學(xué) 91串饋或并饋僅僅是指電路的給構(gòu)形式而言。對(duì)于電壓來(lái)說(shuō)，無(wú)論是串饋或并饋直流電壓與交流電壓總是串聯(lián)的。對(duì)交流而言對(duì)直流而言不論內(nèi)回路還是外回路都滿(mǎn)足方程1-3-6 高頻諧振功率放大器基極饋電 電子科技大學(xué) 92 +Vb _ +Vb _ +Vb _ABVBB如何產(chǎn)生？1-3-6 高頻諧振功率放大器基極饋電 電子科技大學(xué) 93自給偏壓：由串接在發(fā)射極回路或基極回路的低通

26、網(wǎng)絡(luò)(RC并聯(lián)回路)構(gòu)成。為使諧振功放工作于丙類(lèi)，基極偏置電壓一般要加上負(fù)電壓。為了供給基極負(fù)的偏置電壓，需要一組單獨(dú)的“負(fù)”電源提供偏置。1-3-6 高頻諧振功率放大器基極饋電 電子科技大學(xué) 94基極回路必須形成直流通路，為保證晶體管正常工作，一定有單方向流動(dòng)的基極電流。為減小對(duì)輸人激勵(lì)電壓 的要求“零”偏壓或略微正電壓偏置(小于 )“零”偏置電壓和略微正電壓偏置電路圖高頻諧振功率放大器實(shí)際電路要求第一級(jí)基極零偏，第二級(jí)基極負(fù)偏。電路圖中有幾處錯(cuò)誤？高頻諧振功率放大器電路改錯(cuò)電路圖中有4處錯(cuò)誤，已改如下圖。高頻諧振功率放大器電路改錯(cuò)高頻諧振功放電路實(shí)例分析：1-3-7 高頻諧振功率放大器匹配

27、網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 99末級(jí)高頻諧振功率放大器的負(fù)載往往是天線(xiàn)，中間級(jí)(推挽級(jí))的負(fù)載是末級(jí)功率放大器的輸入阻抗，輸入級(jí)放大器的負(fù)載則是下一級(jí)放大器的輸人阻抗。諧振功率放大器只有工作在臨界工作狀態(tài)附近，才能獲得最大的輸出功率 和較高的效率；否則，不是輸出功率很小，就是晶體管不能工作在安全狀態(tài)(電流過(guò)大、 過(guò)大等)。1-3-7 高頻諧振功率放大器匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 100為保證工作在最佳狀態(tài)，任意的負(fù)載值須通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成所需的工作在臨界狀態(tài)附近的負(fù)載電阻值。1-3-7 高頻諧振功率放大器匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 101 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

28、最大，即它起著匹配網(wǎng)絡(luò)的作用。工作在臨界狀態(tài)時(shí)所需的匹配網(wǎng)絡(luò)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。能濾去 (對(duì)高次諧波呈現(xiàn)短路)。理想情況下，流過(guò)負(fù)載電阻上的電流應(yīng)該只有 ( 為流過(guò) 的基波電流)。1-3-7 高頻諧振功率放大器匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 102在有幾個(gè)電子器件同時(shí)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(shí)又應(yīng)盡可能地使這幾個(gè)電子器件彼此隔離，互不影響。定義濾波度：愈大，匹配網(wǎng)絡(luò)濾波效果愈好。1-3-7 高頻諧振功率放大器匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 103負(fù)載電阻 上消耗的功率中間回路效率功率損耗在匹配網(wǎng)絡(luò)上越接近1越好匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保證一定的通頻帶，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，調(diào)整要方便。1-3-7 高頻諧振功率放大器輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 104輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整是保證有效輻射功率的關(guān)鍵。末級(jí)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載是天線(xiàn)，為了保證有效地通信，天線(xiàn)應(yīng)該輻射盡可能大的功率。反映到初級(jí)回胳的反映電阻為：天線(xiàn)回路調(diào)諧成串聯(lián)諧振狀態(tài)M改變改變1-3-7 高頻諧振功率放大器輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 電子科技大學(xué) 1