射頻電子線路電子教案：2-8 諧振功率放大器動(dòng)態(tài)特性分析

1、第二章 射頻電子系統(tǒng)中的放大器設(shè)計(jì)2.2 高頻諧振功率放大器 （2.2.12.2.6）上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器功能：將直流功率轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)功率。主要指標(biāo)：輸出功率與效率分析方法：折線近似分析法。(大信號(hào))工作狀態(tài)：丙類大信號(hào)的非線性狀態(tài)（非線性失真）上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)高效率、大輸出功率。諧波、雜散波。上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的功率集電極效率:輸出的交流功率：能量守恒： 電源提供的功率：Pdc集電極耗散功率：Pc輸出的交流功率：P0上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器原理上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器原理輸入、輸出方程？ic從原理圖可以看出，諧振高頻功

2、率放大器的特點(diǎn)是：1、為了提高效率，放大器常工作于丙類狀態(tài)，晶體管發(fā)射結(jié)為負(fù)偏置，由VBB來(lái)保證。流過(guò)晶體管的電流為失真的脈沖波形；2、負(fù)載為諧振回路，除了確保從電流脈沖波中取出基波分量，獲得正弦電壓波形外，還能實(shí)現(xiàn)放大器的阻抗匹配。 lowhigh3n20VBZ上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的折線分析法VBZ理想化晶體管的導(dǎo)通電壓或稱截止電壓。gc 正向傳輸特性的斜率該斜線稱為飽和臨界線，其斜率為gcr上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的折線分析法上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的折線分析法上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器功率關(guān)系電源輸入的直流功率(平均功率) 放大器輸出的交流功率：波形系數(shù)

3、 g1尖頂余弦電流分解系數(shù)圖倍頻器：2倍頻器，3倍頻器。諧振功率放大器的分析上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性集電極效率c和輸出功率Po是否能最佳實(shí)現(xiàn)最終取決于功放的電路參數(shù)Rp和電壓 VBB、Vb 、 VCC 。分析四個(gè)參數(shù)Rp和電壓VCC 、VBB、Vb的變化對(duì)工作狀態(tài)的影響，即諧振功放的動(dòng)態(tài)特性，從而闡明各種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，為工作狀態(tài)的調(diào)整提供參考。上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性A (Vcemin，Vbemax)Q（Vcc, IQ ）IQ= gc(VBB-VBZ) V0gd2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性A (Vcemin，Vbemax)Q（Vcc

4、, IQ ）IQ= gc(VBB-VBZ) V0gd2.2.3 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。（Ic與Uce的關(guān)系曲線。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV02.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1、動(dòng)態(tài)負(fù)載線建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。（Ic與Uce的關(guān)系曲線。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV02.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1、動(dòng)態(tài)負(fù)載線B建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。（Ic與Uce的關(guān)系曲線。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingd

5、V02.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1、動(dòng)態(tài)負(fù)載線B甲類與低頻放大器負(fù)載線的斜率公式一致偏離1800，即非甲類工作時(shí)，負(fù)載線的斜率變化。建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。（Ic與Uce的關(guān)系曲線。）vceicVoAVCCQVcm1vcemingdV02.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性1、動(dòng)態(tài)負(fù)載線B當(dāng)RP 時(shí)，2.2.3 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)vbemaxA1A5A3A4A2V0V0V02.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特

6、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2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（1） 集電極調(diào)制特性（ Vcc的影響）不變不變不變不變不變不變不變負(fù)載線斜率 不變或2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（1） 集電極調(diào)制特性（ Vcc的影響）2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（1） 集電極調(diào)制特性（ Vcc的影響）2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特

7、性（1） 集電極調(diào)制特性（ Vcc的影響）2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（2） 基極調(diào)制特性（ VBB的影響）向正向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)。A (Vcemin，Vbemax)Q（Vcc, IQ ）IQ= gc(VBB-VBZ) 2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（2） 基極調(diào)制特性（ VBB的影響）過(guò)壓區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（2） 基極調(diào)制特性（ VBB的影響）2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性二、調(diào)制特性（2） 基極調(diào)制特性（ VBB的影響）2.

8、2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性三、放大特性增加增加減小增加增加不變減小減小A (Vcemin，Vbemax)Q（Vcc, IQ ）IQ= gc(VBB-VBZ) 2.2.3 高頻諧振功放的動(dòng)態(tài)特性三、放大特性高頻諧振功放的例題高頻諧振功放的例題高頻諧振功放的例題2.2.4 高頻諧振功放的饋電線路饋電線路的作用？1、保證集電極合適的工作電壓2、保證基極偏置使工作于丙類交流電路的設(shè)計(jì)要求？1、交流分量需通過(guò)諧振回路2、外電路對(duì)直流應(yīng)近似短路3、外電路應(yīng)保證波形不失真，對(duì)交流諧波短路。2.2.4 高頻諧振功放的饋電線路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,Ibn2.2.4 高頻諧振功放的饋電線路6、集電極饋電線路- 串饋 2.2.4 高頻諧振功放的饋電線路6、集電極饋電線路- 并饋 ABDC +VC _ +VC _2.2.4 高頻諧振功放的饋電線路7、基極饋電線路 +Vb _ +Vb _ +Vb