高频电子线路（2009版）PPT教学课件-第3章 高频谐振功放大器.ppt

第3章 高频谐振功放大器 本章基本要求 掌握丙类功放的电路组成、工作原理及其分析方法； 了解宽带放大器的原理； 3.1　概述 3.1.1影响放大器输出功率的主要因素 3.1.2 提高放大器输出功率的方法 3.1.3 工作状态的选择 3.2 丙类谐振功率放大器 3.2.2 工作原理及性能分析 3.2.2.2 性能分析 (1) 静态特性曲线的理想化及其解析式 (2) 集电极余弦电流脉冲的分解 (3) 功率和效率 (4) 高频谐振功率放大器的动态特性 3.2.3 谐振功率放大器的三种状态及基本特性 (1)欠压状态 (3)过压状态 临界工作状态 3.2.3.2 负载特性 3.2.3.3 调制特性 (2) 基极调制特性 3.2.3.4 放大特性 3.2.4 谐振功率放大器的直流馈电电路 3.2.4.1 基极馈电电路 3.2.4.2 集电极馈电电路 3.2.5 匹配网络 3.3 宽频带功率放大器 3.3.1.2 传输线变压器 1) 阻抗比为1:1的同相和反相传输线变压器 1:4阻抗变换传输线变压器 4:1阻抗变换传输线变压器 3.3.2 功率合成与分配 本章要点 重点 掌握丙类功率放大器的电路组成、放大的原理、分析方法、功率和效率的计算；丙类功率放大器的工作状态及特性分析； 难点 丙类功率放大器的工作状态及特性分析； 熟悉 丙类功率放大器的馈电方式；传输线变压器的原理； 动态线⑶代表 很大， 也大的情况 此时动态线上端进入 点。 饱和区，与临界线相 交于 动态线穿过临界点后，电流将 沿临界线下降，因此集电极 电流脉冲顶部出现凹陷。 在临界工作状态下，输出功率较大，高频谐振功放一般都 工作在此状态。 保证这一状态所需的集电极负载 ,称为最佳负载 表示。 或临界负载，用 且令 可得 临界工作状态下电压利用系数 为 临界工作状态下 所需激励电压幅度 要求 ， 可见，当 、 及 等维持不变时，改变 放大器工作状态变化，从而使集电极电流脉冲的形状和 、 和 放大器的电流、电压、功率和效率等随 称为放大器的负载特性。 将使 幅度发生变化，同时也就引起 的变化 。 变化的曲线 效率 ,在欠压区 变化很小， 随 的增加而增加， 不如 下降得快,因而 缓慢增加，而后随 的增加和 急剧减小，使 略有 在靠近临界的弱过压状态出现最大值。 到达临界状态后，开始时 先是 减小。 谐振功率放大器的调制特性是指 和 一定时, 放大器 或基极偏压 特性。它们是高电平振幅调制原理的依据 ,前者称为 的工作状态随集电极直流电源 变化的 集电极调制特性, 后者称为基极调制特性。 (1) 集电极调制特性—— 对工作状态的影响 当 、 及 不变 时 ,谐振功率放大器中 、 和 随 变化的特性 ,称为集电极调制特性。 若 和 保持不变, 则由图3-2-2可知, 流通角 值保持不变; 保持 不变，动态特性曲线的 不变, 则 斜率也不变。 基极调制特性—— 对工作状态的影响 当 、 和 保持不变时,调谐功放的 、 、 随 的变化特性 ,称为放大器的基极调制特性。 当 、 和 保持不变时, 当 从负值向正值方向 增大时, 放大器的工作状态由欠压状态经临界状态进入过 压状态。 在欠压区内, 集电极电流脉冲的幅度及宽度(流通角)随 的增大而增大,使 、 及 也因此而增大。 放大特性是指 、 、 一定时, 放大器的性能随 的变化特性。 实际上, 由于 , 因而当 和 时, 固定 增大 与上述固定 增大 它们都使集电极电流脉冲的幅度和流通角增大, 放大器的 、 及 随 的变化规律与图3-2-11所示的变化规律相似。 不变 的情况相似, 工作状态由欠压区进入过压区, 因此, 了解放大特性的目的, 在于正确选择放大器的工作状态。 为了使调谐功率放大器正常工作, 放大器各电极必须有相应的直流馈电电路。调谐功率放大器的直流馈电电路包括集电极馈电和基极馈电电路。 在集电极馈电电路中，要求管外电路对集电极电流的平均 应短路, 这样可避免管外电路消耗电源功率, 保证 全部加到集电极上, 且要求馈电电路尽可能不消耗 分量 高频能量, 如图 3-2-12 a 所示。 在基极馈电电路中, 要求管外电路对基极电流的平均分量 应短路, 以保证 全部加到基极上, 如图3-2-12 b。 同时还要求馈电电路尽可能不消耗高频信号能量。 无论是集电极或是基极馈电电路, 都可分为串联馈电和 并联馈电两种电路形式。 图3-2-13a所示互感耦合电路, 多用于工作频率较低或工作频带较宽的功率放大器中。对于甚高频段的功率放大器, 由于采用电容耦合较为方便,所以常用图3-2-13