【2017年整理】linChapter4高频功率放大器.ppt

; 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。;2、功率信号放大器使用中需要解决的两个问题： ①高效率输出　　　　②高功率输出 联想对比： 谐振功率放大器与高频小信号谐振放大器； 谐振功率放大器与低频功率放大器；;3、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处;小信号谐振放大器 波形图 ;谐振功率放大器 波形图;共同之处:都要求输出功率大和效率高。 功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器的效率。 　　功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率;5、工作状态：;　　谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号,其工作状态通常选为丙类工作状态(?c＜90?)，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。 　　非谐振功率放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙类工作状态；宽带高频功率放大器以宽带传输线为负载。 　　谐振功率放大器的分析方法：图解法，解析法;1、原理电路;根据晶体管的转移特性曲线可得：;谐振功率放大器中各部分 电压与电流的关系;LC回路能量转换过程;4、谐振功率放大器的功率关系和效率;由上式可以得出以下两点结论：;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;如何减小集电极耗散功率Pc;直流功率：;　　?越大(即Vcm越大或vcEmin越小)?c越小,效率?c越高。因此，丙类谐振功率放大器提高效率?c的途径为： 　　1、减小?c角； 　　2、使LC回路谐振在信号的基频上， 　　即ic的最大值应对应vcE的最小值。;(;·放大高频大信号, 属于非线性工作状态； ·基极偏置为负值,半通角?c＜90?， 即丙类工作状态； ·电流脉冲是尖顶余弦脉冲； ·负载为LC谐振回路。;4.3.1　折线法;折线分析法的主要步骤：;晶体管实际特性和理想折线;则临界线方程可写为 ic=gcrvCE (2) gcr为临界线的斜率;　　在非线性谐振功率放大器中，常常根据集电极是否进入饱和区，将放大区的工作状态分为三种：;　　当晶体管特性曲线理想化后，丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用于欠压或临界状态。;( 6 );因此，知道了Vbm、VBB与VBZ各值，?c的值便完全确定。 将式(4)与式(5)相减，即得 ic = gcVbm(cos?t–cos?c) (7)当?t=0时，ic= ic max，因此 ic max= gcVbm(1–cos ?c) (8) ;若将尖顶脉冲分解为傅里叶级数;尖顶脉冲的分解系数;尖顶脉冲的分解系数;4.4.1　直流馈电电路;1. 集电极馈电电路;(1) 串馈电路 指直流电源VCC、负载回路(匹配网络)、功 率管三者首尾相接的一种直流馈电电路。C1、LC为低通 滤波电路，A点为高频地电位，既阻止电源VCC中的高频 成分影响放大器的工作，又避免高频信号在LC负载回路 以外不必要的损耗。C1、LC的选取原则为 ?LC ＞ 10 ?回路阻抗 1 / ? c1 ＜ 1/10?回路阻抗;馈电线路的基本组成原则;无论是串馈还是并馈都必须满足外部电路方程：;(3) 串并馈直流供电路的优缺点 优点：在并馈电路中，信号回路两端均处于直流地电位，即零电位。对高频而言，回路的一端又直接接地，因此回路安装比较方便，调谐电容C上无高压，安全可靠； 缺点:在并馈电路中，LC处于高频高电位上，它对地的分布电容较大，将会直接影响回路谐振频率的稳定性；串联电路的特点正好与并馈电路相反。;2. 基极馈电电路;3.输入回路的馈电线路;3）偏置电路中的自生反偏压;1. 级间耦合网络;对于中间级应采取如下措施：;2. 输出匹配网络;1) ?形匹配网络;　　下图是两种?形网络其中的形式之一(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。;最常见的输出回路是复合输出回路，如图所示。;　　可以看到：从晶体管集电极向右方看去，等效为一个并联谐振回路，如图所示。;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 ;　　从回路传输效率高的观点来看，应使QL尽可能地小。但从要求回路滤波作用良好来