第4章高频功率放大器正式版.ppt

§6.6 丁类（D类）高频功率放大器 一、 概述 甲、乙、丙类 放大器的比较 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 甲到乙到丙类是通过不断减小导通角φ，通过减少ic的流通时间(Pc↓)，使η↑。 ∵ φ太小时,η虽高,但Icm↓,Po反而下降。?为提高Icm，必须加大激励电压(太大会击穿管子)。 ∴丁(D)类，戊(E)类采用固定φ=90o(Icm固定)，而尽量减小Pc的方法，提高η,即：管子工作于开关状态 导通时进入饱和区：??? vc=Vces, ic=ices 截止时进入截止区：??? vc=Vces, ic=0 ?? 使Pc=VcIc大大减小,使η↑↑,理想时η接近100%。 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 ? VT1和VT2轮流导通、截止。L、C、R串联(电流)谐振，谐振于基波频率(选频)。 工作波形 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 VT1导通：A点电位=Vcc-Vces? VT2导通：A点电位=Vces? vA（方波）经付氏级数分解，选出基波V1 §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 则输出功率： Po=(V1I1)/2=(2/π2R)(Vcc-2Vces ?)2 直流供电功率： Pdc=VccIco=(2Vcc /π2R)(Vcc-2Vces) 　 集电极效率： ηc=Po/Pdc=1-(2Vces/Vcc) 当Vces很小时，ηc接近100% §6.6 丁类（D类）高频功率放大器 另外： (1)电流开关型电路：ηc更高 ? ηc=Po/Pdc=1-(Vces/Vcc) (2)戊(E)类： ? 单管开关工作，开关时间下降，只有器件的电流变为零时管子才能导通或截止，减少了开关转换期间的器件功耗。 §6.7 宽频带高频功率放大器 一、低频变压器的特性 为使变压器工作于高频并展宽频带需采取的措施： 尽量减小线圈的漏感与分布电容； 采取使用铁氧体磁心，匝数少，匝间距大 减小磁心的功率损耗； 采用高频铁氧体磁心 为展宽低频相应，初级线圈电感大。 采用高导磁率磁心，加大环形磁心截面积 二、传输线变压器 解决普通变压器不能满足工作频率高、频带宽的矛盾。 本章小结： 一、谐振功率放大器的特点 二、谐振功率放大器的工作原理 1.谐振功率放大器的工作原理 2.谐振功率放大器的功率关系和效率 三、谐振功率放大器的折线近似分析法 1.折线化的适用范围和分析步骤 2.集电极余弦电流脉冲的分解 三种工作状态：欠压、临界、过压状态 RP、Vcc、Vbm、VBB变化谐振放大器工作状态的切换 四、晶体管功率放大器的高频效应 基区渡越时间、rbb’、Vces、引线电感影响 五、高频功率放大器的电路组成 六、丁类（D类）高频功率放大器 七、宽带高频功率放大器 下图是两种?形网络是其中的形式之一(也可以用T型网络)。图中R2代表终端(负载)电阻，R1代表由R2折合到左端的等效电阻，故接线用虚线表示。 §4.5 高频功率放大器的电路组成 下图是两种?形网络是其中的形式之一(也可以用T型网络)。图中R2代表终端(负载)电阻，R1代表由R2折合到左端的等效电阻，故接线用虚线表示。 §4.5 高频功率放大器的电路组成 最常见的输出回路是复合输出回路，如图所示。 图中，介于电子器件与天线回 路之间的L1C1回路就叫做中介 回路；RACA分别代表天线的辐 射电阻与等效电容；Ln、cn为 天线回路的调谐元件，它们的 作用是使天线回路处于串联谐 振状态，以获得最大的天线回 路电流iA，亦即使天线辐射功 率达到最大。 复合输出回路(为了简化电路，省略了 直流电源及辅助元件L?、C?、C?等) 这种电路是将天线(负载)回路通过互感或其他形式与集电 极调谐回路相耦合。 §4.5 高频功率放大器的电路组成 可以看到：两种输出网络，从晶体管集电极向右方看去，都应等效为一个并联谐振回路，如图所示。 等效电路 由耦合电路的理论可知，当天线回路调 谐到串联谐振状态时，它反映到L1C1中 介回路的等效电阻为 因而等效回路的谐振阻抗为 §4.5 高频功率放大器的电路组成 改变M(晶体管电路由于元件小，实现可变M是较困难的，这时里为了便于说明问题，因而仍采用了改变M的讲法)，就可以在不影响回路调谐的情况下，调整中介回路的 等效阻抗，以达到阻抗匹配的目的。 耦合越紧，即互感M越大，则反映等效电阻越大，回路的等效阻抗也就下降越多。 §4.5 高频功率放大器的电路组成 为了使器件的输出功率绝大部分能送到负载RA上就希望 反射电阻r?回路损耗电阻r1 衡量回路传输能力