[信息与通信]第4章高频功率放大器.ppt

功率放大电路的主要特点 ?4.3 谐振功率放大器电路组成 4.3.1 直流馈电电路 直流电源加到各电极上去的线路叫做馈电线路。 直流馈电线路包括集电极和基极馈电线路。 1、集电极馈电电路 图4-3-1是集电极馈电线路的两种形式: 串联馈电线路和并联馈电线路。 图 (a) 中晶体管、 电源、谐振回路三者是串联连接的, 故称为串联馈电线路；(b)并联馈电电路。 4.3.2 输入/输出匹配网络 高频功率放大器都采用一定形式的回路，以使它的输出功率能有效的传输到负载。这种保证外负载与谐振功率放大器最佳工作要求相匹配的网络常称为匹配网络。 该双端口网络应具有这样的几个特点:  (1) 以保证放大器传输到负载的功率最大, 即起到阻抗匹配的作用;  (2) 抑制工作频率范围以外的不需要频率, 即有良好的滤波作用;  (3) 大多数发射机为波段工作，可调谐作用。 ? 常用的输出线路两种类型： LC匹配网络和耦合回路 1. LC匹配网络 图4-3-3是几种常用的LC匹配网络。 图3 ─ 29是一超短波输出放大器的实际电路, 它工作于固定频率。 2． 耦合回路 图3 ─ 30是一短波发射机的输出放大器， 它采用互感耦合回路作输出电路, 多波段工作。 3.4.3 高频功放的实际线路举例 图3 ─ 31(a)是工作频率为50 MHz的晶体管谐振功率放大电路, 它向50 Ω外接负载提供25　W功率, 功率增益达7 dB。 ?4.5 高频功放、功率合成与射频模块放大器 4.5.1 D类高频功率放大器 1. 电流开关型D类放大器 图3 ─ 32是电流开关型D类放大器的原理线路和波形图， 线路通过高频变压器T1, 使晶体管V1、 V2获得反向的方波激励电压。 V1(V2)的集电极电流为振幅等于Ic0的矩形, 它的基频分量振幅等于(2/π)Ic0。 V1、 V2的ic1、 ic2中的基频分量电流在集电极回路阻抗R’L(考虑了负载RL的反射电阻)两端产生的基频电压振幅为 由图可见, 因ic1、ic2都是半波余弦脉冲(θ=90°), 所以两管的直流电压和负载电流分别为 3.5.2 功率合成器 功率合成器, 就是采用多个高频晶体管, 使它们产生的高频功率在一个公共负载上相加。 图3 ─ 34是常用的一种功率合成器组成方框图。 由3dB耦合器原理可知, 当两晶体管输入电阻相等时, 则两管输入电压与耦合器输入电压相等 ? 当 时, 由于流过负载的电流只有原来的一半, 功率减小为原来的1/4, 而A管输出的另一半功率正好消 耗在平衡电阻RT上, 即有 图3 ─ 39是一个模块式射频部件的微带线电路板。 它由A、 B、 C、 D四个模块放大器级联组成。 ? 在晶体管的输出端, 当两管正常工作时, 两管输出 相同的电压, 即 且 , 但由于负载上 的电流加倍, 故负载上得到的功率是两管输出功率之 和, 即 图 3 ─ 35 同相功率合成器 (a) 交流等效电路; (b) B′信号源开路时的等效电路 图3 ─ 36是反相功率合成器的原理线路。 输入 和输出端也各加有—3 dB耦合器作分配和合并电路。 图 3 ─ 37 是一反相功率合成器的实际线路。 它 工作于1.5～１８ MHz, 输出功率100 W。 图 3 ─ 36 反相功率合成器的原理线路 3. 改变Vbm对工作状态的影响 欠压 过压 0 临 界 Vbm cc Icm1 Ic0 欠压 过压 0 临 界 V bm P= Po Pc vBE iC ? -VBB ? VBZ vbe iC gC Vbm ? vbemax iCmax vce iC VCC ? Q vbemax v·bmax ? ? ? vbemax iCmax Vbm增大，特性曲线向上移动。 -VBB