[物理]第二章 谐振功率放大器101.ppt

高频电子线路 高频电子线路 第三章 通信信号的发送 正确理解非线性电路的分析方法 熟练掌握高频谐振功率放大器的工作原理、特性分析 正确理解馈电电路和匹配网络在高频谐振功率放大器中的应用 非线性电子线路的基本概念(补充) 2、非 线 性 元 器 件 （1）非线性元件工作特性 例如一线性电路，其输入、输出关系可用一线性方程来描述 2.1 谐振功率放大器的工作原理 晶体管放大器按晶体管集电极电流在输入信号一个周期内导通时间不同，一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式。 各极电压电流波形 当集电极回路调谐在输入信号频率?上时，调谐回路对基波而言可等效为一纯电阻; 负载两端电压为： 晶体管集电极与发射极之间的瞬时电压为： 不同通角?时各分量的分解系数 结论： 1.谐波次数越高，其振幅越小。 2.?=120?时，?1(?)有最大值，基波分量可得到最大振幅； 3.?=60?时，?2(?)有最大值，二次谐波分量可得到最大振幅； 4.?=40?时，?3(?)有最大值，三次谐波分量可得到最大振幅。 5.当调谐功率放大器工作在丙类状态时（??90?），?越大，基波分量Ic1m越大。 电流通角?的确定 电流通角?主要与基极偏压VBB和激励电压Ubm有关 2.1.2 丁类和戊类谐振功率放大器 原理电路： 2.1.3 倍频器 n次倍频器的输出功率Pon和效率?Cn 2.2 谐振功率放大电路的性能特点 2.2 谐振功率放大电路的性能特点 1、 折线法 取两个特殊点A和Q画出这条直线（动态线） 动态电阻RC：动态特性斜率负值的倒数。 三种工作状态比较 (2) 功率、效率随负载Re的变化 2、 集电极电压VCC对放大器工作状态的影响 2、 集电极电压VCC对放大器工作状态的影响 ----集电极调制特性 3、 基极偏置电压VBB对放大器工作状态的影响 3、 基极偏置电压VBB对放大器工作状态的影响 ----基极调制特性 4、 激励电压Ubm对放大器工作状态的影响 4、 激励电压Ubm对放大器工作状态的影响 ----放大特性 谐振功率放大器工作状态 2.3 谐振功率放大器电路 2.3.1 直流馈电电路 2.3.2 滤波匹配网络 1、 对匹配网络的要求 例：求所示输出回路的谐波抑制度Hn和传输效率?k 2、串、并联电路的阻抗变换 LR、CR 串、并联电路的阻抗变换 3、常用匹配滤波网络 （2） ?型匹配网络 （2） ?型匹配网络 （3）T型匹配网络 （3）T型匹配网络 ?型匹配网络 谐振功率放大器工作频率为240MHz，负载电阻RL=50?，输出功率Po=280mW，VCC=12V，UCEmin=1V，试计算如图所示的Π型匹配滤波网络元件参数 (选Qe2=4)。 问 题 作业 P113 2-17 P113 2-18 小 结 1. 对匹配网络的要求: Pd Po Pc ?c Pom Pd PC 欠压 临界 过压 Re O 图2.14 Pd、Pc、Po、 ?c随Re变化曲线 ?C Ic1m Ic0 Ucm Ic1m Ucm Ic0 欠压 临界 过压 Re O 图2.13 Ic1m、Ic0、Ucm随Re变化曲线 直流馈电电路 基极偏置电路 集电极馈电电路 串馈 并馈 馈电电路的组成原则： 线路应保证ic中的Ico只流过集电极直流电源VCC 基波分量Ic1m只流过谐振回路，以便把变换后的交流能量传送回负载 应保证外电路对高次谐波分量呈现短路，以免产生附加损耗 C L V Ic1m V VCC Ic0 V Icnm 1、集电极馈电电路 (1) 串馈形式 所谓串馈形式是指直流电源、管子和负载三部分在电路形式上是串联连接的，如图所示。 高频扼流圈 1、集电极馈电电路 (2) 并馈形式 所谓并馈形式是指直流电源、管子和负载三部分在电路形式上是并联连接的，如图所示。 CC1 CC2 CC1 CC2 优点：高频扼流圈LC和隔直电容CC均处于高频地电位，元件对地的安装分布电容不会影响调谐回路的谐振频率。 缺点：回路调谐电容C的动片不接地，电路安装调试不方便。 优点：回路调谐电容C的动片接地，电路安装调试方便。 缺点：LC、 CC1处于高频高电位，元件对地的安装分布电容影响调谐回路的谐振频率。 2、基极偏置电路 调谐功率放大电路常用的基极偏置电路： uBE=VBB+ub uBE=VBB+ub=－Ib0RB＋ub 偏置电压随输入信号电压振幅而变化的效应称为自给偏置效应。 uBE=VBB＋ub=－(Ib0＋Ic0)RE＋ub uBE=VBB+ub=－Ib0rB＋ub 自给偏置效应：（1）输入等幅信号时，起稳幅作用。（2）输入信号不是等幅时，失真。