第八章高頻功率

第八章高頻功率放大器

丙類(lèi)諧振功放的特點(diǎn)丙類(lèi)諧振功放的工作原理丙類(lèi)諧振功放的性能分析丙類(lèi)諧振功放的電路丙類(lèi)倍頻器的工作原理寬帶高頻功率放大器簡(jiǎn)介主要內(nèi)容：一、丙類(lèi)諧振功放的特點(diǎn)1.與低頻功放相比較工作頻率和相對(duì)頻帶不同負(fù)載性質(zhì)不同工作狀態(tài)不同對(duì)放大信號(hào)的要求不同諧振網(wǎng)絡(luò)的作用不同工作狀態(tài)不同2.與小信號(hào)諧振放大器比較二、丙類(lèi)諧振功放的工作原理1.電路原理三極管V在工作時(shí)應(yīng)處于丙類(lèi)工作狀態(tài)，只有小部分時(shí)間導(dǎo)通。LC并聯(lián)諧振起到濾波和匹配作用。基極電源VBB應(yīng)小于死區(qū)電壓以保證晶體管工作于丙類(lèi)狀態(tài)，一般VBB略小于0。集電極電壓VCC是功率放大器的能量來(lái)源。2.工作原理二、丙類(lèi)諧振功放的工作原理因而：設(shè)輸入ui為一余弦信號(hào):則三極管的發(fā)射結(jié)電壓：因?yàn)楣茏又辉谛“胫芷趦?nèi)導(dǎo)通，因而iB為脈沖電流。放大后的iC也為脈沖電流。根據(jù)傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)得：考慮LC并諧對(duì)各次諧波的作用不同得：波形分析：三極管輸入特性基極脈沖電流及諧波分量集電極脈沖電流及諧波分量LC并諧兩端電壓波形晶體管集電極和發(fā)射極之間的瞬時(shí)電壓波形3.功率與效率二、丙類(lèi)諧振功放的工作原理電源提供功率：輸出功率：集電極功耗：效率：其中：為集電極電壓利用系數(shù)。為集電極電流利用系數(shù)（波形系數(shù)）。三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析1.動(dòng)態(tài)線(xiàn)可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)線(xiàn)和Vcc，VBB，Uim，Ucm相關(guān)?！谝訳BE作為參變量的三極管輸出特性曲線(xiàn)上作出的交流負(fù)載線(xiàn)（如圖）。AB為動(dòng)態(tài)線(xiàn)，且有：2.三種工作狀態(tài)三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析改變UBE、UCE將使動(dòng)態(tài)點(diǎn)移動(dòng)，使諧振功放工作于不同的三種狀態(tài)：欠壓狀態(tài)：①臨界狀態(tài)：②過(guò)壓狀態(tài)：③3.負(fù)載特性指Vcc、VBB、Uim不變時(shí)，諧振負(fù)載RP變化對(duì)放大器性能的影響。三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析觀察集電極余弦脈沖變化RP變化對(duì)集電極余弦脈沖的影響4.調(diào)制特性——集電極調(diào)制特性三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析特點(diǎn)：隨著Vcc增大，先后經(jīng)歷：過(guò)壓→臨界→欠壓且θ不變。指VBB、Uim、RP固定，Vcc變化對(duì)放大器性能的影響。作為集電極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作于過(guò)壓區(qū)4.調(diào)制特性——基極調(diào)制特性三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析指

Vcc、Uim、RP固定，VBB

變化對(duì)放大器性能的影響。特點(diǎn)：隨著VBB

增大，先后經(jīng)歷：欠壓→臨界→過(guò)壓且θ增大。作為基極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作于欠壓區(qū)。5.放大特性三、丙類(lèi)諧振功放的性能分析特點(diǎn)：隨著Uim的增大，先后經(jīng)歷：欠壓→臨界→過(guò)壓且θ增大。指Vcc

、VBB、RP固定，Uim變化對(duì)放大器性能的影響。欠壓時(shí)用于放大，過(guò)壓時(shí)用于限幅。四、丙類(lèi)諧振功放的電路1.基極饋電電路2.集電極饋電電路四、丙類(lèi)諧振功放的電路串饋和并饋均滿(mǎn)足：串饋

并饋3.濾波匹配網(wǎng)絡(luò)（輸入與輸出）四、丙類(lèi)諧振功放的電路實(shí)例分析L型：型：T型：丙類(lèi)諧振功放電路實(shí)例分析：

五、丙類(lèi)倍頻器的工作原理原理：利用器件的非線(xiàn)性對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性變換，再利用諧振系統(tǒng)從各次諧波中取出所需的n次諧波分量，從而實(shí)現(xiàn)n倍頻。當(dāng)n＞2時(shí)，一般設(shè)陷波電路，從而有效濾除低次諧波。如圖：丙類(lèi)倍頻器一般工作于弱欠壓和臨界狀態(tài)，可以臨界狀態(tài)分析，如：n越大，Pon和ηcn越小且＜n的諧波難濾除，所以一般n取2~3級(jí)。六、寬帶高頻功率放大器簡(jiǎn)介1.傳輸線(xiàn)變壓器工作原理傳輸線(xiàn)變壓器的工作方式是傳輸線(xiàn)原理與變壓器原理的結(jié)合，其主要特點(diǎn)是工作頻帶極寬。如圖1:1傳輸線(xiàn)變壓器：2.傳輸線(xiàn)變壓器的應(yīng)用六、寬帶高頻功率放大器簡(jiǎn)介功率合成與分配應(yīng)用舉例：本章小結(jié)：1.高頻功率放大器分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器。2.為了提高效率，諧振功放一般工作在丙類(lèi)狀態(tài)，其集電極電流是失真嚴(yán)重的脈沖波形。3.諧振功率放大器有欠壓、臨界、過(guò)壓三種狀態(tài)。4.諧振功率放大器電路包括集電極饋