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《高频电路设计与制作》第二章高频放大器设计与制作2-4 高频宽带功率放大器的设计与制作（第一部分） 小信号放大器与功率放大器的差异 功率放大器工作点选取方法 阻抗匹配-提高效率 本AB类功率放大器的设计要点 第二章 高频放大器设计与制作2-4 高频宽带功率放大器的设计与制作（第一部分） ????小信号放大器舆功率放大器的不同点???? 在此以输出为1W的宽带功率放大器为例，说明功率放大器的设计·制作。???? 功率放大器(Power Amp)与前述之小信号放大器比较，较为注重输出功率与消耗功率的比，也即是较为注重效率与失真率，这是衡量一个功率放大器的重要指标。因此功率放大电路大多使用B类或AB类的放大。另外，为了提高效率，阻抗匹配也很重要。???? 进而，由於功率功耗(损耗)会产生热量，因此，还必须考虑到晶体管的散热与保护的问题。???? 以下，根据这些注意点进行设计·制作。????功率放大器工作点选取法???? 功率放大器如果要输出较大的功率，晶体管必须大振幅地动作，因此，一般要工作在其非线性特征区域。???? 一般说来，晶体管电路高效率的同时，失真率也明显增大，因此要在效率与失真率之间取最适当点。???? 功率放大器按其偏置电压加入法，也即是工作点的取法，可以如图35所示的A类，B类、C类，以及介於A类，B类中间的AB类。 ???? 图35 晶体管功率放大器的4类工作点电路 (功率放大器大多采用AB类，B类，或C类，以提高效率) ????A类的直线良好，功耗也较大，只可以取得较小的功率输出，也即是功率效率较差，不常见於功率放大，大多使用于小信号放大器。????B类的集极电流只流通半周期，会产生波形失真。可是，由於效率较高，在含有经过调制的高频信号的信号放大场合，常使用到此类的放大电路。???? 至于在低频信号功率放大器的应用中，为了减少波形失真，此电路常被作成推换式放大器来使用。????C类的集极电流流通时间此半周期还短，因此，失真更大，效率最好。在FM信号放大的场合，由於不要求线性，可以使用此类放大。????AB类为介於A类与B类中间，集电极电流的流通此半周期长一些，故意将工作点提高一点，主要是为了减少失真。 ????阻抗匹配-提高效率???? 阻抗匹配是提高功率放大器效率的重要方法。如图36所示，根据信号的流程，也即是依据信号源—宽带功率放大—负载(天线等)的顺序，逐一讨论阻抗匹配的情况。???? 大部分的高频信号源的输出阻抗为50Ω，而功率晶体管的输入阻抗一般是数Ω~数十Ω，因此，在信号源与放大元件之间加入输入电路，做为阻抗变换之用，以取得阻抗匹配。???? 在输出回路也即是负载与放大元件之间设有输出电路，保证高的功率转换效率。 图36 高频·宽带功率放大器的方块图(电功率放大器的阻抗匹配为设计的重点) ????本AB类功率放大器的设计要点……输出1W???? 表6所示的是将要制作的宽带功率放大器的设计规格。???? 电源电压为12V。高频用功率晶体管大多考虑到可以使用於汽车用电源12V~14V，因此为低电压功率放大器。???? 输入输出阻抗为50Ω，此一数值为使用於高频放大电路时的标准值，此也为同轴电缆的特性代表值。???? 功率增益拟定如下：输人0.1W，输出为1W时，其增益演算GP=10 log/10=10 dB；放大设定为AB级，成为线性放大器(Linear Amp)，频带宽度1MHz一50MHz。根据此一设计规格，所设计之宽带功率放大器的方块图如图36所示。 表6 宽带功率放大器的设计规格 (功率放大器为宽带，高放大率，并且考虑到线性) 电源电压 Vcc=12V 输入阻抗 Zi=50Ω 输出阻抗 Zo=50Ω 功率放大率(min) GP=10dB 最大功率输出 Po=1W 工作点类型 AB类线性 频带宽 1MHz~50MHz 环境温度上限 类别：高频电路的设计与制作 | 添加到搜藏 | 浏览(2519) | 评论?(3) 高频电路设计与制作》第二章高频放大器设计与制作2-3 使用IC的宽频带放大器的设计-制作 （第一部分）VHF/UHF频带放大是IC的时代 需要使用电视用强波器的场合 设计要求与所采用集成电路指标参数 2-3 使用IC的宽频带放大器的设计-制作（第一部分） ????VHF/UHF频带放大也是IC的时代???? 以前，高频宽频带放大器是由数个晶体管所构成。随着集成电路IC设计及加工工艺的进步，高频使用IC已很普遍，也很容易可以取得。???? 在此，针对高频宽频带放大器IC的使用方法提出说明，以电视VHF频带强波器(Booster) 的设计与制作为实际制作的例子。Booster原为升压的意思，此处举的例子为VHF频带强波器，但只要变更电路