高频电子线路林春方(第3版)第2章.浅析.ppt

2.5 宽带高频功率放大器 3．功率合成电路应用举例 本 章 小 结 （1）高频功率放大器，按工作频带宽窄可分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。前者以LC谐振回路为负载，后者以传输线变压器为负载。 （2）为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，其集电极电流是严重失真的脉冲波形，而调谐在信号频率上的集电极谐振回路将滤除谐波，得到不失真的输出电压。 （3）丙类谐振功率放大器有欠压、临界、过压三种状态，其性能可用负载特性、调制特性和放大特性描述。工作在临界状态的谐振功率放大器输出功率Po最大，效率h也比较高，所以谐振功率放大器一般都工作在临界状态。 （4）谐振功率放大器电路包括集电极馈电电路、基极馈电电路和匹配网络等。基极馈电电路中反向偏压常采用自给偏置的方法获得；集电极馈电电路无论是串馈还是并馈，都满足uCE = VCC - Ucmcosw t的关系；匹配网络可分为L形匹配网络、∏形匹配网络与T形匹配网络。 本 章 小 结 （5）倍频器按其工作原理可分为丙类倍频器和参量倍频器。单级丙类倍频器倍频次数一般不超过3，若要提高倍频次数，可将倍频器级联起来使用。 （6）丁类高频功率放大电路能进一步提高效率和输出功率。在丁类功率放大电路中，三极管工作在开关状态，两管轮流工作，谐波输出小，效率高，但工作频率受开关器件的限制。 （7）传输线变压器是以传输线原理和变压器原理相结合的方式工作，因此具有良好的宽频带传输特性。用它可以构成宽带功率合成器和功率分配器。 高频电子电路（第3版） 第2章 高频功率放大器 学习目标 （1）正确理解谐振功率放大器的基本原理及性能分析 （2）熟悉丙类倍频器的基本组成 （3）一般了解丁类高频功率放大器基本工作原理 （4）了解宽带高频功率放大器的基本组成及基本工作原理 2.1 概述 2.1.1 高频功率放大器的分类 按工作频带宽窄不同, 高频功率放大器可分为窄带型和宽带型两大类。 窄带型常采用具有选频作用的谐振网络作为负载，又称为谐振功率放大器。为了提高效率，谐振功率放大器常工作在丙类状态或乙类状态。 宽带型常采用工作频带很宽的传输线变压器（Transmission-Line Transformers）作为负载，由于不采用谐振网络，因此它可以工作在很宽的频带范围内。 2.1 概述 2.1.2 丙类谐振功率放大器的特点 丙类谐振功率放大器与低频功率放大器相比较，其共同点都是用来对输入信号进行功率放大。它们的不同点表现在：首先两者工作频率和相对频带不同，低频功放的工作频率较低，一般在20Hz～20kHz之间，相对频带较宽；而丙类谐振功放是用来放大高频信号的，工作频率一般在几百千赫到几百兆赫，甚至更高，且由于具有选频作用，相对频带很窄，只有0.1%左右。 与小信号谐振放大器相比，它们具有的共同点是都是用来放大高频信号，且负载均为谐振网络。 2.1 概述 2.1.3 丙类谐振功率放大器的主要性能指标 丙类谐振功率放大器的主要技术指标是输出功率Po、效率h和功率增益AP。若直流电源提供的功率为PDC，则效率h为 功率管的集电极耗散功率PC为： 若基极输入功率为Pi，则功率增益为： 2.2 丙类谐振功率放大器 2.2.1 丙类谐振功率放大器的工作原理 1．基本工作原理 2.2 丙类谐振功率放大器 当uBE的瞬时值大于基极和发射极之间的截止电压Uth时，三极管导通，根据三极管的输入特性可知，将产生基极脉冲电流iB 2.2 丙类谐振功率放大器 2．输出功率和效率 放大器的输出功率Po等于集电极电流基波分量在负载Rp上的平均功率，即 2.2 丙类谐振功率放大器 2.2 丙类谐振功率放大器 例2.1 在图2.1所示谐振功率放大电路中，集电极电源电压VCC = 18V，输入信号电压ui = 2cosw t，并联谐振回路调谐在输入信号频率上，其谐振电阻Rp = 400W，晶体管的输入特性曲线如图2.4（a）所示。求： （1）画出VBB = -0.5V时，集电极电流iC的脉冲波形，并求导电角q； （2）写出集电极电流中基波分量表达式和回路两端电压的表达式； （3）计算该放大器的Po、PDC、PC和h。 2.2 丙类谐振功率放大器 2.2 丙类谐振功率放大器 2.2.2 丙类谐振功率放大器的性能分析 1．近似分析方法——动态线 2.2 丙类谐振功率放大器 2．三种工作状态 2.2 丙类谐振功率放大器 3．丙类谐振功率放大器的特性 （1）负载特性。 2.2 丙类谐振功率放大器 （2）调制特性。 集电极调制特性是指当VBB、Uim和RP一定时，放大器性能随VCC变化的特性。 2.2 丙类谐振功率放大器 基极调制特性是指当VCC、Uim和RP一定时，放大器性能随VBB变化的特性。 2.2 丙