放大器的电流、输出电压、功率.ppt

(4) VCC、VBB、Rp不变，Vbm变化。当Vbm自负值向正值增大时，使集电极电流脉冲的高度和宽度增大，放大器的工作状态由欠压进入过压状态。谐振功放的放大特性是指放大器性能随Vbm 变化的特性。因此，在欠压区可以实现线性放大，在过压区则可作为限幅器。 4.6 宽带高频功率放大电路与功率合成电路 2. 宽频带传输线变压器的工作原理 3. 常用传输线变压器分析 3. 常用传输线变压器分析 4.7 丙类倍频器 本 章 小 节 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 衡量回路传输能力优劣的标准，通常以输出至负载的有效功率与输入到回路的总交流功率之比来代表。这比值叫做中介回路的传输效率?k，简称中介回路效率。 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。 故有: 宽带高频功率放大电路采用非调谐宽带网络作为匹配网络, 能在很宽的频带范围内获得线性放大。常用的宽带匹配网络是传输线变压器, 它可使功放的最高频率扩展到几百兆赫甚至上千兆赫, 并能同时覆盖几个倍频程的频带宽度。 由于无选频滤波性能, 故宽带高频功放只能工作在非线性失真较小的甲类或乙类状态, 效率较低。所以, 宽带高频功放是以牺牲效率来换取工作频带的加宽。  4.6.1 传输线变压器 1 宽频带特性 普通变压器上、下限频率的扩展方法是相互制约的。为了扩展下限频率, 就需要增大初级线圈电感量, 使其在低频段也能取得较大的输入阻抗, 如采用高导磁率的高频磁芯和增加初级线圈的匝数, 但这样做将使变压器的漏感和分布电容增大, 降低了上限频率；为了扩展上限频率, 就需要减小漏感和分布电容, 减小高频功耗, 如采用低导磁率的高频磁芯和减少线圈的匝数, 但这样做又会使下限频率提高。  传输线变压器是基于传输线原理和变压器原理二者相结合而产生的一种耦合元件。它是将传输线(双绞线、带状线或同轴线等)绕在高导磁率的高频磁芯上构成的, 以传输线方式与变压器方式同时进行能量传输。  继续 休息2 休息1 传输线变压器是将两根等长的导线紧靠在一起，并绕在高导磁率低损耗的磁芯上构成的。最高工作频率可扩展到几百兆赫甚至上千兆赫。 传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同的，传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压，而是传输线的终端电压。 两根导线紧靠在一起，所以导线任意长度处的线间电容很大，且在整个线上均匀分布。其次，两根等长导线同时绕在高μ磁芯上，所以导线上均匀分布的电感量也很大，这种电路通常又叫分布参数电路。 us us us RL RL RL Rs Rs Rs (a) 结构示意图 (c) 普通变压器的原理电路 (b) 原理电路图 u1 u2 u1 u2 u1 u2 在传输线变压器中，线间的分布电容不影响高频能量的传输，电磁波以电磁能交换的形式在导线间介质中传播的。 (1) 1：1传输线变压器 继续 休息2 休息1 1：1传输线变压器，又叫倒相变压器。当传输线无损时，可以认为u1=u2和i1=i2。 us RL Rs u1 u2 i1 i2 如果传输线的特性阻抗： 传输线输出端的等效阻抗为： 输入端（1、3端）的等效阻抗为 ： 为了实现传输线变压器与负载的匹配，要求： 为了实现信号源与传输线变压器的匹配，要求： 1：1传输线变压器，最佳匹配状态应该满足 ： 满足最佳功率传输条件的传输线特性阻抗为： 1：1传输线变压器具有最大的功率输出。但实际上，在各种放大电路中RL正好等于信号源内阻的情况是很少的。因此，1：1传输线变压器很少用作阻抗匹配元件，而更多的是用来作为倒相器，或进行不平衡-平衡以及平衡-不平衡转换。 us Rs us us us Rs Rs RL RL RL RL Rs u1 u1 u2 u2 i2 i1 i1+ i2 (2) 1：4和4：1传输线变压器 继续 休息2 休息1 1：4传输线变压器是把负载阻抗降为1/4倍以便和信号源相匹配。在负载匹配的条件下，有 u1=u2=u和，i1=i2=i 由于变压器的1端与4端相连，输入端1端与3端的电压为u，负载RL上的电压为u1+u2=2u，输入端1的电流为i1+i2=2i，且 u1 u1 u2 u2 i2 2u i1 i1+ i2 + 2u - i 传输线变压器的输入阻抗为 ： 传输线变压器把负载RL变换为RL/4，实现了1：4的