高頻功率放大器資料課件

高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料無線電1無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖第3章高頻功率放大器

諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的特性分析諧振功率放大器電路

丁類諧振功率放大器

集成高頻放大器及其應用寬帶高頻功率放大器第3章高頻功率放大器諧振功率放大器的工作原理3.1諧振功率放大器的工作原理主要要求：

理解諧振功放的電路組成，掌握其工作原理掌握丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率的計算3.1諧振功率放大器的工作原理主要要求：理解諧振功放集電極耗散功率3.1.1

基本工作原理一、放大器的工作狀態(tài)2θ2θ2θ甲類（θ＝180?）乙類（θ＝90?）丙類（θ<90?）諧振功率放大器通常選擇工作在丙類，效率高。集電極耗散功率3.1.1基本工作原理一、放大器的工作狀態(tài)二、諧振功放的電路組成三、諧振功放的工作原理VBB使放大器工作于丙類。

LC回路調諧于輸入信號的中心頻率，構成濾波匹配網絡。二、諧振功放的電路組成三、諧振功放的工作原理VBB使放大tuBEOVBBuBE(on)tiBOiBmaxtiCOIC0iCmaxic1ic2VCCuctuCEOtuBEOVBBuBE(on)tiBOiBmaxttuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVCCuctuCEOiC為iCmax

時，uCE為uCEmin。ic不僅出現時間短，而且只在uCE很小的時段內出現，因此集電極損耗很小，功放效率較高。tuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVC諧振功放工作原理小結：設置VBB<UBE(on)

，使晶體管工作于丙類；當輸入余弦信號時，集電極電流為余弦脈沖；將LC回路調諧在信號頻率上，可將余弦電流脈沖變換為不失真的余弦電壓輸出。iC+ui–RL+uCE–+

uBE

VCCVBBiB+uc–+––+LC

原理電路諧振功放工作原理小結：設置VBB<UBE(on)，使晶體3.1.2

余弦電流脈沖的分解假設不考慮器件極間電容的影響，將轉移特性曲線折線化。

t

=

時，iC=0，則3.1.2余弦電流脈沖的分解假設不考慮器件極間電容的影響，故iC可寫為又t

=0

時，iC=iCmax，由上式可得故可將iC表示為將iC展開為傅里葉級數故iC可寫為又t=0時，iC=iCmax…00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()12…00.10.20.30.40.50.620403.1.3

輸出功率與效率集電極電壓利用系數3.1.3輸出功率與效率集電極電壓利用系數00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()1200.10.20.30.40.50.620406

例圖示電路中，VCC=24V，Po=5W，=70o，

=0.9,

求功放的C、

PD、PC、iCmax和回路諧振阻抗Rp解：iC+ui–RL+uCE–+

uBE

VCCVBBiB+uc–+––+LC例圖示電路中，VCC=24V，Po=小結功率放大器的主要指標：輸出功率和效率功率放大器的工作狀態(tài)：丙類（效率最高）丙類功率放大器的負載：LC諧振網絡（消除諧波）（負載匹配）（3.3節(jié)）小結功率放大器的主要指標：輸出功率和效率常用公式：常用公式：3.2諧振功率放大器的特性分析主要要求：

理解諧振功放過壓、欠壓、臨界工作狀態(tài)的特點掌握丙類諧振功放的負載特性了解VCC、VBB

、Uim對諧振功放工作狀態(tài)的影響3.2諧振功率放大器的特性分析主要要求：理解諧振功放3.2.1

諧振功放的工作狀態(tài)與負載特性放大器工作狀態(tài)的分類：按晶體管導通時間分甲類（始終導通）乙類（半周導通）甲乙類（大半周導通）丙類（小半周導通）丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分欠壓（不進入飽和區(qū)）過壓（進入飽和區(qū)）臨界（達到臨界飽和）3.2.1諧振功放的工作狀態(tài)與負載特性放大器工作狀態(tài)的分類一、諧振功率放大器的動態(tài)特性

諧振功率放大器的動態(tài)特性：當諧振功率放大器加上信號源及負載阻抗時，晶體管電流與電極電壓的關系曲線。

諧振功率放大器的動態(tài)特性指：晶體管內部特性與外部特性結合的特性，即為實際的放大器的工作特性。一、諧振功率放大器的動態(tài)特性諧振功率放大器的動態(tài)特性：當二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實際特性和理想折線

根據理想化原理晶體管的靜態(tài)轉移特性可用交橫軸于VD的一條直線來表示(VD為截止偏壓)。理想化折線（虛線）icgceb0VDic過壓區(qū)臨界線欠壓區(qū)ebec0(a)(b)gcr二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實際特性和理想折高頻功率放大器資料課件三、動態(tài)特性的作法(1)寫出和表達式三、動態(tài)特性的作法(1)寫出和表(2)作出動態(tài)特性(2)作出動態(tài)特性(3)畫出波形(3)畫出波形(4)根據圖進行討論(4)根據圖進行討論高頻功率放大器資料課件1)欠壓工作狀態(tài)：集電極最大點電流在臨界線的右方，交流輸出電壓較低且變化較大。

在非線性諧振功率放大器中，常常根據集電極是否進入飽和區(qū)，將放大區(qū)的工作狀態(tài)分為三種：2)過壓工作狀態(tài)：集電極最大點電流進入臨界線之左的飽和區(qū)，交流輸出電壓較高且變化不大。3)臨界工作狀態(tài)：是欠壓和過壓狀態(tài)的分界點，集電極最大點電流正好落在臨界線上。四、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)1)欠壓工作狀態(tài)：在非線性諧振功率放大器中，常常根據1、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)VCCOuCEωtVCCucuCEminuCEmin=VCC

－UcmuCE=VCC

－uctiCO欠壓區(qū)tiCO過壓區(qū)tiCO臨界1、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)VCCOuCEωtVCCucuC2、諧振電阻Re對集電極電流的影響2、諧振電阻Re對集電極電流的影響(3)討論(3)討論高頻功率放大器資料課件3、負載特性VCC、VBB、Vim不變時，放大器的工作狀態(tài)、電流、電壓和功率以及效率隨Re的變化而變化的關系。tiCORe放大器從欠壓→臨界→過壓。VCC、VBB、Vim不變時，，Im，，以及IQ基本不變。3、負載特性VCC、VBB、Vim不諧振功放的負載特性RPOIC0Ic1mUcm欠壓臨界過壓RPO欠壓臨界過壓PoPDPCcPC在回路阻抗很小時很大！因此，回路失諧大時易損壞功率管！臨界時Po最大，PC較小，效率較高，功放性能最佳。諧振功放的負載特性RPOIC0Ic1mUcm欠壓臨界過壓RP高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件3.2.2

VCC

對諧振功放工作狀態(tài)的影響tiCORP、VBB、Uim不變，

VCC，放大器從過壓區(qū)→臨界→欠壓區(qū)。3.2.2VCC對諧振功放工作狀態(tài)的影響tiCORP用作集電極調制電路時，工作于過壓區(qū)。RP、VBB、Uim不變時，Ucm隨VCC變化的特性稱為集電極調制特性。用作集電極調制電路時，工作于過壓區(qū)。RP、VBB、Ui3.2.3

Uim和VBB

對諧振功放工作狀態(tài)的影響1.Uim對放大器工作狀態(tài)的影響RP、VBB、VCC不變，

Uim

，放大器從欠壓→臨界→過壓tiCO3.2.3Uim和VBB對諧振功放工作狀態(tài)的影響1.

UimIUO欠壓臨界過壓IC0Ic1mUcmRP、VBB、VCC不變，Ucm隨Uim變化的特性稱為放大特性。用作線性放大器時應工作于欠壓區(qū)，若工作于過壓區(qū)，則成為限幅器。UimIUO欠壓臨界過壓IC0Ic1mUcmR2.VBB對放大器工作狀態(tài)的影響

VBBIUO欠壓臨界過壓UcmIc1mIC0RP、VCC、Uim不變時，Ucm隨VBB變化的特性稱為基極調制特性諧振功放用作基極調制電路時，必須工作于欠壓區(qū)。2.VBB對放大器工作狀態(tài)的影響VBBIUO欠壓小結丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分:欠壓、過壓、臨界三種狀態(tài)。Rp放大器從欠壓→臨界→過壓。PC在回路阻抗很小時很大！因此，回路失諧大時易損壞功率管！臨界時Po最大（匹配負載），PC較小，功放性能最佳。小結丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分:欠壓、過壓、臨界三RP、VBB、Uim不變，

VCC，放大器從過壓→臨界→欠壓。RP、VBB、VCC不變，

Uim，放大器從欠壓→臨界→過壓。RP、VBB、Uim不變，VCC，RP、VBB應用：諧振功放用作功放時，工作于臨界狀態(tài)；用作基極調幅電路時，必須工作于欠壓區(qū)；用作集電極調幅電路時，必須工作于過壓區(qū)；對uim而言，工作于欠壓區(qū)時，可用作線性放大電路，工作于過壓區(qū)時，可用作限幅電路。高頻功率放大器資料課件3.3諧振功率放大器電路主要要求：

了解諧振功放常用的直流饋電電路及其特點。掌握諧振功放中濾波匹配網絡的作用，了解其主要要求。了解基本濾波匹配網絡的組成、分析與設計。3.3諧振功率放大器電路主要要求：了解諧振功放常用的3.3.1

直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+uCE–VCC–+LCLCCC1+uCE–VCC+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路LC

、CC1構成電源濾波器，避免信號電流通過直流電源而產生級間反饋3.3.1直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+VCC–一、集電極直流饋電電路+uCE––+LCLCCC1+uCE–+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路3.3.1

直流饋電電路雖然電路結構形式不同，但都實現了：+uc–+uc–VCCVCC一、集電極直流饋電電路+–+LCLCCC1++一、集電極直流饋電電路+uCE–VCC–+LCLCCC1+uCE–VCC+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路3.3.1

直流饋電電路串饋電路特點：

LC回路接直流高電位，諧振元件不能直接接地。并饋電路特點：

LC回路接直流低電位，諧振元件能直接接地，易安裝。

但LC

、CC1并聯于回路，其分布參數直接影響諧振回路的調諧。一、集電極直流饋電電路+VCC–+LCLCCC1二、基極偏置電路

欲使晶體管工作于丙類，基極應加反向偏壓或小于UBE(on)的正向偏壓。+

–VBBIB0RBCBLBIB0LB+

–+VCCRB1CBLBRB2VBB自給偏置電路分壓式基極偏置電路利用IB0流經RB產生偏壓電壓：VBB=－IB0RB調節(jié)RB

，可調節(jié)反偏電壓大小。利用LB中的固有直流電阻獲得偏置電壓二、基極偏置電路欲使晶體管工作于丙類，基極應加反向+

–VBBIB0RBCBLBIB0LB自給偏置電路自給偏置效應自給偏置電路中，未加輸入信號時iB=0，則偏置電壓也為零。當輸入信號幅度加大時，iB脈沖增大，則直流分量IB0也增大，反向偏壓隨之增大。這種偏置電壓隨輸入信號幅度而變化的現象稱為自給偏置效應。+VBBIB0RBCBLBIB0LB自給偏置電路自給偏置效+

–+VCCRB1CBLBRB2VBB分壓式基極偏置電路

由于自給偏壓效應，圖中基極偏置電壓動態(tài)值要比靜態(tài)值小。++VCCRB1CBLBRB2VBB分壓式基極偏置電路3.3.2

濾波匹配網絡一、濾波匹配網絡的作用和要求:

●濾除不需要的諧波成分

●阻抗變換，給放大器提供匹配電阻Rpopt注意：

在丙類諧振功放中，把RL變換為Rpopt

，以獲得最大輸出功率，稱為阻抗匹配。

線性電路中的阻抗匹配，指負載阻抗與信號源的輸出阻抗相等時，負載可從信號源取得最大功率。3.3.2濾波匹配網絡一、濾波匹配網絡的作用和要求:二、LC網絡的阻抗變換作用RSXSYSXPRPYP1.串并聯網絡的阻抗變換二、LC網絡的阻抗變換作用RSXSYSXPRPYP1.串RSXSYSXPRPYP串并聯網絡變換后，品質因數不變，電抗性質不變。RSXSYSXPRPYP串并聯網絡變換后，品質因數不變，電抗解：RSLSLPRP

例3.3.1100nH10

下圖中，已知f=100MHz，求LP和RP。=102.5nH解：RSLSLPRP例3.3.1100nH10解：

例3.3.250pF下圖中，已知f=50MHz，求CS和RS。RPCP200RSCS=55pF解：例3.3.250pF下圖中，已知f=502.L型濾波匹配網絡（諧振網絡）的阻抗變換諧振時（1）低阻變高阻型LCRLR’LCL’應用中，根據阻抗匹配要求可確定Q：2.L型濾波匹配網絡（諧振網絡）的阻抗變換諧振時（1）低例3.3.3已知某諧振功放的f=50MHz，RL=10，所需的匹配負載為RP=200

，試確定L型濾波匹配網絡的參數。解：=139nH采用低阻變高阻L型濾波匹配網絡，其參數設計如下例3.3.3已知某諧振功放的f=50MHz，RL=（2）高阻變低阻型CRLLC’R’LL諧振時應用中，根據阻抗匹配要求可確定Q：（2）高阻變低阻型CRLLC’R’LL諧振時應用中，根據阻3.π型和T濾波匹配網絡

L型濾波匹配網絡的阻抗變換中或故在RL和R’L相差不大時，Q很小，使濾波性能很差！這時可采用π型或T濾波匹配網絡3.π型和T濾波匹配網絡

L型濾波匹配網絡的阻抗變換中或故RPC2RLL1C1RLL1C1L2RPπ型濾波匹配網絡T型濾波匹配網絡C2RLL11C1L12RPR’L低阻變高阻高阻變低阻

恰當選擇兩個L型網絡的Q值，就可兼顧濾波和阻抗匹配的要求。RPC2RLL1C1RLL1C1L2RPπ型濾波匹配網絡T型3.3.3

諧振功率放大器電路舉例一、例1電路性能：160MHz，負載50，輸出功率13W，功率增益9dB3.3.3諧振功率放大器電路舉例一、例1電路性能：160M輸出匹配網絡饋電電路：基極采用自給偏壓。集電極采用并饋電路。匹配電路：L2、C3和C4構成L型輸出匹配網絡，調C3和C4在工作頻率上實現阻抗匹配。輸出匹配網絡饋電電路：基極采用自給偏壓。集電極采用并饋電路。輸入匹配網絡功放的輸入阻抗很低，且隨放大器工作狀態(tài)的改變而變化。為了減小其對前級放大器的影響，需要有輸入匹配網絡。輸入匹配網絡功放的輸入阻抗很低，且隨放大器工作狀態(tài)的改變而變輸入匹配網絡輸入匹配網絡把低的功放輸入阻抗變?yōu)檩^穩(wěn)定的高阻抗。通常使前級工作于過壓區(qū)，從而使功放獲得較穩(wěn)定的激勵電壓。

工作于過壓區(qū)時，輸出電壓幾乎不隨負載變化。輸入匹配網絡輸入匹配網絡把低的功放輸入阻抗變?yōu)檩^穩(wěn)定的高阻抗二、例2電路性能：50MHz，負載50，輸出功率25W，功率增益7dB基極饋電電路和輸入匹配網絡類例1。集電極采用串饋電路L2、L3、C3、C4構成π型輸出匹配網絡輸入匹配網絡輸出匹配網絡二、例2電路性能：50MHz，負載50，輸出功率25W，小結LC濾波匹配網絡：諧振功率放大器直流饋電電路：集電極：串饋、并饋基極：自給偏壓（只產生反偏壓）、分壓式作用：將負載阻抗變換為放大器要求的最佳負載、濾波小結LC濾波匹配網絡：諧振功率放大器直流饋電電路：集電極：串3.4丁類諧振功率放大器主要要求：

了解丁類諧振功放的工作原理3.4丁類諧振功率放大器主要要求：了解丁類諧振功放的一、提高功放效率的方法提高功放效率的方法：tuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVCCuctuCEO1.減小θ2.減小iCuCE

丙類；有限制

各種高效率諧振功放的設計基礎,如丁類要減小PC一、提高功放效率的方法提高功放效率的方法：tuBEOVBBtuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVCCuctuCEO減小iCuCE使放大器工作于開關狀態(tài)：晶體管導通時iC≠0，令uCE最小，約為零（飽和導通）；而當晶體管截止時iC=0，uCE≠0。因此，iC

uCE很小，理想情況下效率可達100%。思路:tuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVC二、丁類諧振功率放大器+ui–+ub1––ub2++uo–RLCAL電壓開關型丁類功放原理圖+VCCV1V2V1、V2

兩管同類型且特性相同兩管的激勵電壓ub1和ub2大小相等，極性相反。兩管的負載是L、C、RL構成的串聯諧振回路設ui為足夠大的正弦波，則兩管輪流飽和導通。二、丁類諧振功率放大器+–+RLCAL電壓開關型丁類功放原理+ui–+ub1––ub2++uo–RLCAL電壓開關型丁類功放原理圖+VCCV1V2工作原理：當回路調諧于輸入信號頻率，且Q值足夠高時，負載RL上得到不失真的輸出電壓uo

。tuAOVCCUCE(sat)tuoOiouo+–+RLCAL電壓開關型丁類功放原理圖+VCCV1V2工作丁類諧振功放中的兩管均工作于開關狀態(tài)，每管均為半周導通、半周截止。導通時，管壓降約為零；截止時，管壓降很大，但電流為零，因此管耗很小，功放效率很高。小結：丁類諧振功率放大器工作原理丁類諧振功放中的兩管均工作于開關狀態(tài)，每管均為半周導通、半周丁類諧振功放的問題：

高頻工作時，由于管子結電容和電路分布電容的影響，uA的波形有一定的上升沿和下降沿，因而產生較大的動態(tài)管耗。頻率越高，動態(tài)管耗影響越大，效率下降。因此丁類諧振功放的效率受管子開關特性的限制。丁類諧振功放的問題：高頻工作時，由于管子結電 謝謝大家！ 謝謝大家！79高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料高頻功率放大器資料無線電80無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖無線電發(fā)射機與超外差接收機的結構框圖第3章高頻功率放大器

諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的特性分析諧振功率放大器電路

丁類諧振功率放大器

集成高頻放大器及其應用寬帶高頻功率放大器第3章高頻功率放大器諧振功率放大器的工作原理3.1諧振功率放大器的工作原理主要要求：

理解諧振功放的電路組成，掌握其工作原理掌握丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率的計算3.1諧振功率放大器的工作原理主要要求：理解諧振功放集電極耗散功率3.1.1

基本工作原理一、放大器的工作狀態(tài)2θ2θ2θ甲類（θ＝180?）乙類（θ＝90?）丙類（θ<90?）諧振功率放大器通常選擇工作在丙類，效率高。集電極耗散功率3.1.1基本工作原理一、放大器的工作狀態(tài)二、諧振功放的電路組成三、諧振功放的工作原理VBB使放大器工作于丙類。

LC回路調諧于輸入信號的中心頻率，構成濾波匹配網絡。二、諧振功放的電路組成三、諧振功放的工作原理VBB使放大tuBEOVBBuBE(on)tiBOiBmaxtiCOIC0iCmaxic1ic2VCCuctuCEOtuBEOVBBuBE(on)tiBOiBmaxttuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVCCuctuCEOiC為iCmax

時，uCE為uCEmin。ic不僅出現時間短，而且只在uCE很小的時段內出現，因此集電極損耗很小，功放效率較高。tuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVC諧振功放工作原理小結：設置VBB<UBE(on)

，使晶體管工作于丙類；當輸入余弦信號時，集電極電流為余弦脈沖；將LC回路調諧在信號頻率上，可將余弦電流脈沖變換為不失真的余弦電壓輸出。iC+ui–RL+uCE–+

uBE

VCCVBBiB+uc–+––+LC

原理電路諧振功放工作原理小結：設置VBB<UBE(on)，使晶體3.1.2

余弦電流脈沖的分解假設不考慮器件極間電容的影響，將轉移特性曲線折線化。

t

=

時，iC=0，則3.1.2余弦電流脈沖的分解假設不考慮器件極間電容的影響，故iC可寫為又t

=0

時，iC=iCmax，由上式可得故可將iC表示為將iC展開為傅里葉級數故iC可寫為又t=0時，iC=iCmax…00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()12…00.10.20.30.40.50.620403.1.3

輸出功率與效率集電極電壓利用系數3.1.3輸出功率與效率集電極電壓利用系數00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()1200.10.20.30.40.50.620406

例圖示電路中，VCC=24V，Po=5W，=70o，

=0.9,

求功放的C、

PD、PC、iCmax和回路諧振阻抗Rp解：iC+ui–RL+uCE–+

uBE

VCCVBBiB+uc–+––+LC例圖示電路中，VCC=24V，Po=小結功率放大器的主要指標：輸出功率和效率功率放大器的工作狀態(tài)：丙類（效率最高）丙類功率放大器的負載：LC諧振網絡（消除諧波）（負載匹配）（3.3節(jié)）小結功率放大器的主要指標：輸出功率和效率常用公式：常用公式：3.2諧振功率放大器的特性分析主要要求：

理解諧振功放過壓、欠壓、臨界工作狀態(tài)的特點掌握丙類諧振功放的負載特性了解VCC、VBB

、Uim對諧振功放工作狀態(tài)的影響3.2諧振功率放大器的特性分析主要要求：理解諧振功放3.2.1

諧振功放的工作狀態(tài)與負載特性放大器工作狀態(tài)的分類：按晶體管導通時間分甲類（始終導通）乙類（半周導通）甲乙類（大半周導通）丙類（小半周導通）丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分欠壓（不進入飽和區(qū)）過壓（進入飽和區(qū)）臨界（達到臨界飽和）3.2.1諧振功放的工作狀態(tài)與負載特性放大器工作狀態(tài)的分類一、諧振功率放大器的動態(tài)特性

諧振功率放大器的動態(tài)特性：當諧振功率放大器加上信號源及負載阻抗時，晶體管電流與電極電壓的關系曲線。

諧振功率放大器的動態(tài)特性指：晶體管內部特性與外部特性結合的特性，即為實際的放大器的工作特性。一、諧振功率放大器的動態(tài)特性諧振功率放大器的動態(tài)特性：當二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實際特性和理想折線

根據理想化原理晶體管的靜態(tài)轉移特性可用交橫軸于VD的一條直線來表示(VD為截止偏壓)。理想化折線（虛線）icgceb0VDic過壓區(qū)臨界線欠壓區(qū)ebec0(a)(b)gcr二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實際特性和理想折高頻功率放大器資料課件三、動態(tài)特性的作法(1)寫出和表達式三、動態(tài)特性的作法(1)寫出和表(2)作出動態(tài)特性(2)作出動態(tài)特性(3)畫出波形(3)畫出波形(4)根據圖進行討論(4)根據圖進行討論高頻功率放大器資料課件1)欠壓工作狀態(tài)：集電極最大點電流在臨界線的右方，交流輸出電壓較低且變化較大。

在非線性諧振功率放大器中，常常根據集電極是否進入飽和區(qū)，將放大區(qū)的工作狀態(tài)分為三種：2)過壓工作狀態(tài)：集電極最大點電流進入臨界線之左的飽和區(qū)，交流輸出電壓較高且變化不大。3)臨界工作狀態(tài)：是欠壓和過壓狀態(tài)的分界點，集電極最大點電流正好落在臨界線上。四、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)1)欠壓工作狀態(tài)：在非線性諧振功率放大器中，常常根據1、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)VCCOuCEωtVCCucuCEminuCEmin=VCC

－UcmuCE=VCC

－uctiCO欠壓區(qū)tiCO過壓區(qū)tiCO臨界1、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)VCCOuCEωtVCCucuC2、諧振電阻Re對集電極電流的影響2、諧振電阻Re對集電極電流的影響(3)討論(3)討論高頻功率放大器資料課件3、負載特性VCC、VBB、Vim不變時，放大器的工作狀態(tài)、電流、電壓和功率以及效率隨Re的變化而變化的關系。tiCORe放大器從欠壓→臨界→過壓。VCC、VBB、Vim不變時，，Im，，以及IQ基本不變。3、負載特性VCC、VBB、Vim不諧振功放的負載特性RPOIC0Ic1mUcm欠壓臨界過壓RPO欠壓臨界過壓PoPDPCcPC在回路阻抗很小時很大！因此，回路失諧大時易損壞功率管！臨界時Po最大，PC較小，效率較高，功放性能最佳。諧振功放的負載特性RPOIC0Ic1mUcm欠壓臨界過壓RP高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件高頻功率放大器資料課件3.2.2

VCC

對諧振功放工作狀態(tài)的影響tiCORP、VBB、Uim不變，

VCC，放大器從過壓區(qū)→臨界→欠壓區(qū)。3.2.2VCC對諧振功放工作狀態(tài)的影響tiCORP用作集電極調制電路時，工作于過壓區(qū)。RP、VBB、Uim不變時，Ucm隨VCC變化的特性稱為集電極調制特性。用作集電極調制電路時，工作于過壓區(qū)。RP、VBB、Ui3.2.3

Uim和VBB

對諧振功放工作狀態(tài)的影響1.Uim對放大器工作狀態(tài)的影響RP、VBB、VCC不變，

Uim

，放大器從欠壓→臨界→過壓tiCO3.2.3Uim和VBB對諧振功放工作狀態(tài)的影響1.

UimIUO欠壓臨界過壓IC0Ic1mUcmRP、VBB、VCC不變，Ucm隨Uim變化的特性稱為放大特性。用作線性放大器時應工作于欠壓區(qū)，若工作于過壓區(qū)，則成為限幅器。UimIUO欠壓臨界過壓IC0Ic1mUcmR2.VBB對放大器工作狀態(tài)的影響

VBBIUO欠壓臨界過壓UcmIc1mIC0RP、VCC、Uim不變時，Ucm隨VBB變化的特性稱為基極調制特性諧振功放用作基極調制電路時，必須工作于欠壓區(qū)。2.VBB對放大器工作狀態(tài)的影響VBBIUO欠壓小結丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分:欠壓、過壓、臨界三種狀態(tài)。Rp放大器從欠壓→臨界→過壓。PC在回路阻抗很小時很大！因此，回路失諧大時易損壞功率管！臨界時Po最大（匹配負載），PC較小，功放性能最佳。小結丙類諧振功放按晶體管是否進入飽和區(qū)分:欠壓、過壓、臨界三RP、VBB、Uim不變，

VCC，放大器從過壓→臨界→欠壓。RP、VBB、VCC不變，

Uim，放大器從欠壓→臨界→過壓。RP、VBB、Uim不變，VCC，RP、VBB應用：諧振功放用作功放時，工作于臨界狀態(tài)；用作基極調幅電路時，必須工作于欠壓區(qū)；用作集電極調幅電路時，必須工作于過壓區(qū)；對uim而言，工作于欠壓區(qū)時，可用作線性放大電路，工作于過壓區(qū)時，可用作限幅電路。高頻功率放大器資料課件3.3諧振功率放大器電路主要要求：

了解諧振功放常用的直流饋電電路及其特點。掌握諧振功放中濾波匹配網絡的作用，了解其主要要求。了解基本濾波匹配網絡的組成、分析與設計。3.3諧振功率放大器電路主要要求：了解諧振功放常用的3.3.1

直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+uCE–VCC–+LCLCCC1+uCE–VCC+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路LC

、CC1構成電源濾波器，避免信號電流通過直流電源而產生級間反饋3.3.1直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+VCC–一、集電極直流饋電電路+uCE––+LCLCCC1+uCE–+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路3.3.1

直流饋電電路雖然電路結構形式不同，但都實現了：+uc–+uc–VCCVCC一、集電極直流饋電電路+–+LCLCCC1++一、集電極直流饋電電路+uCE–VCC–+LCLCCC1+uCE–VCC+

–LCLCCC2CC1串饋電路并饋電路3.3.1

直流饋電電路串饋電路特點：

LC回路接直流高電位，諧振元件不能直接接地。并饋電路特點：

LC回路接直流低電位，諧振元件能直接接地，易安裝。

但LC

、CC1并聯于回路，其分布參數直接影響諧振回路的調諧。一、集電極直流饋電電路+VCC–+LCLCCC1二、基極偏置電路

欲使晶體管工作于丙類，基極應加反向偏壓或小于UBE(on)的正向偏壓。+

–VBBIB0RBCBLBIB0LB+

–+VCCRB1CBLBRB2VBB自給偏置電路分壓式基極偏置電路利用IB0流經RB產生偏壓電壓：VBB=－IB0RB調節(jié)RB

，可調節(jié)反偏電壓大小。利用LB中的固有直流電阻獲得偏置電壓二、基極偏置電路欲使晶體管工作于丙類，基極應加反向+

–VBBIB0RBCBLBIB0LB自給偏置電路自給偏置效應自給偏置電路中，未加輸入信號時iB=0，則偏置電壓也為零。當輸入信號幅度加大時，iB脈沖增大，則直流分量IB0也增大，反向偏壓隨之增大。這種偏置電壓隨輸入信號幅度而變化的現象稱為自給偏置效應。+VBBIB0RBCBLBIB0LB自給偏置電路自給偏置效+

–+VCCRB1CBLBRB2VBB分壓式基極偏置電路

由于自給偏壓效應，圖中基極偏置電壓動態(tài)值要比靜態(tài)值小。++VCCRB1CBLBRB2VBB分壓式基極偏置電路3.3.2

濾波匹配網絡一、濾波匹配網絡的作用和要求:

●濾除不需要的諧波成分

●阻抗變換，給放大器提供匹配電阻Rpopt注意：

在丙類諧振功放中，把RL變換為Rpopt

，以獲得最大輸出功率，稱為阻抗匹配。

線性電路中的阻抗匹配，指負載阻抗與信號源的輸出阻抗相等時，負載可從信號源取得最大功率。3.3.2濾波匹配網絡一、濾波匹配網絡的作用和要求:二、LC網絡的阻抗變換作用RSXSYSXPRPYP1.串并聯網絡的阻抗變換二、LC網絡的阻抗變換作用RSXSYSXPRPYP1.串RSXSYSXPRPYP串并聯網絡變換后，品質因數不變，電抗性質不變。RSXSYSXPRPYP串并聯網絡變換后，品質因數不變，電抗解：RSLSLPRP

例3.3.1100nH10

下圖中，已知f=100MHz，求LP和RP。=102.5nH解：RSLSLPRP例3.3.1100nH10解：

例3.3.250pF下圖中，已知f=50MHz，求CS和RS。RPCP200RSCS=55pF解：例3.3.250pF下圖中，已知f=502.L型濾波匹配網絡（諧振網絡）的阻抗變換諧振時（1）低阻變高阻型LCRLR’LCL’應用中，根據阻抗匹配要求可確定Q：2.L型濾波匹配網絡（諧振網絡）的阻抗變換諧振時（1）低例3.3.3已知某諧振功放的f=50MHz，RL=10，所需的匹配負載為RP=200

，試確定L型濾波匹配網絡的參數。解：=139nH采用低阻變高阻L型濾波匹配網絡，其參數設計如下例3.3.3已知某諧振功放的f=50MHz，RL=（2）高阻變低阻型CRLLC’R’LL諧振時應用中，根據阻抗匹配要求可確定Q：（2）高阻變低阻型CRLLC’R’LL諧振時應用中，根據阻3.π型和T濾波匹配網絡

L型濾波匹配網絡的阻抗變換中或故在RL和R’L相差不大時，Q很小，使濾波性能很差！這時可采用π型或T濾波匹配網絡3.π型和T濾波匹配網絡

L型濾波匹配網絡的阻抗變換中或故RPC2RLL1C1RLL1C1L2RPπ型濾波匹配網絡T型濾波匹配網絡C2RLL11C1L12RPR’L低阻變高阻高阻變低阻

恰當選擇兩個L型網絡的Q值，就可兼顧濾波和阻抗匹配的要求。RPC2RLL1C1RLL1C1L2RPπ型濾波匹配網絡T型3.3.3