高频电子电路2.5浅析.ppt

2.4 高频功率放大器的实用电路 要使高频谐振功率放大器正常工作，在其输入和输出端还需接有： 直流馈电线路：为晶体管各级提供合适的偏置； 交流匹配网络：将交流功率信号有效地传输。 2.3.5高频功率放大器的电路组成 Ico EC Ic1 C L Icn LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT 2.3.5高频功率放大器的电路组成 休息2 休息1 ICO直流通路 ICO EC LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT IC1交流通路 Ic1 LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT ICn交流通路 ICn iC频谱 LC回路阻抗特性 LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT CB LB LB LB CE RB Re VT VT VT CB CB CB1 LB L L C C VT VT EB EB 2 基极馈电线路 IBO UBB IBO Ieo + UBB - 休息2 休息1 二 高频功放的耦合回路 休息2 休息1 Ri Ro RL RS 功 率 放大器 输入 匹配 网络 输出 匹配 网络 RL RS uS (1) 使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保证放大器传输到负载的功率最大，即它起着匹配网络的作用。 (2) 抑制工作频率范围以外的不需要频率，即它有良好的滤波作用。 (3) 在有几个电子器件同时输出功率的情况下，保证它们都能有效地传送功率到公共负载，同时又尽可能地使这几个电子器件彼此隔离，互不影响。 输入匹配网络或级间耦合网络:是用以与下级放大器的输入端相连接 输出匹配网络:是用以输出功率至天线或其他负载 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M r r1 C1 L1 C1 Rp L1 IK 二 高频功放的耦合回路 休息2 休息1 介于放大器与天线回路之间的L1C1回路就叫做中介并联谐振回路。RA、CA分别代表天线的幅射电阻与等效电容； L2、C2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，以使天线回路的电流IA达到最大值，亦即使天线幅射功率达到最大。 从集电极向右方看去可以等效为一个并联谐振回路,其中Rp为折合到晶体管输出回路的等效负载 。 1. 输出匹配电路 (1) 并联谐振回路型的匹配电路 Rp Rp 休息2 休息1 当天线回路调谐在串联谐振状态时，它反映到L1C1中介回路的等效电阻为 设初级回路的接入系数为 p，则晶体管输出回路的等效负载为： r r1 C1 L1 C1 Rp L1 IK Rp L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp (1) 并联谐振回路型的匹配电路 L1C1中介回路的等效谐振阻抗为 QL为有载品质因素 ， 改变互感系数M和接入系数 p就可以在不影响回路调谐的情况下。调整晶体管的输出回路的等效负载电阻Rp，以达到阻抗匹配的目的。 休息2 休息1 由于高频功率放大器工作在非线性(丙类)工作时，放大器的内阻变动剧烈：导通时，内阻很小；截止时内阻近于无穷大。因此输出电阻不是常数。所谓线性电路的阻抗匹配(负载阻抗与电源内阻相等)概念也就失去了意义。 ηk ：中介回路的传输效率。 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp (1) 并联谐振回路型的匹配电路 如果设 ： r r1 C1 L1 C1 Rp L1 IK Rp 要想回路的传输效率高，则空载Qo越大越好，有载QL越小越好，也就是说，中介回路本身的损耗越小越好 但从要求回路滤波作用良好来考虑，则QL值又应该足够大。从兼顾这两方面出发，QL值一般不应小于10。在功率很大的放大器中，QL也有低到10以下的。 休息2 休息1 在大功率输出级，T型、Π型等滤波型的匹配网络就得到了广泛的应用。 图中的R2一般代表终端(负载)电阻，R1则代表由R2折合到左端的等效电阻，现以 (a)为例进行计算公式的推导 (2) 滤波器型的匹配网络 两种Π型匹配网络 (a) (b) L1 R1 C1 C1 R1 L1 C2 R2 R2 C2 将并联回路R1C1与R2C2变换为串联形式，由串、并联阻抗转换公式可得 L1 C1 R1 C2 R2 网络匹配时，R1= R2 由谐振条件得 : 【例2-4】有一个输出功率为2W的高频功率放大器，RL=50Ω，EC=24V，f=50MHz，Q1=10。试求Π形匹配网络的各元件值。 L1 R1 C1 R2= RL C2 解：R1应