[理学]第三章 高频谐振放大器.ppt

第三章 高频谐振放大器 第一节 高频小信号放大器 第二节 高频功率放大器的原理和特性 第三节 高频功放的高频效应 第四节 高频功率放大器的实际线路 第一节 高频小信号放大器 功用：放大各种无线电设备中的高频小信号，以便作进一步的变换和处理。 分类：按频带宽度可以分为窄带放大器和宽带放大器；按有源器件可以分为以分立元件为主的高频放大器和以集成电路为主的集中选频放大器。 1.电路和交流等效电路 2.放大器性能分析 高频小信号放大器的Y参数等效电路： 信号源用电流源 表示， 是电流源的内导纳，负载导纳为 ，忽略管子内部的反馈，即令 ，可得： 一、从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳 。 二、从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法和失配法。 各类功放特点 第二节 高频功率放大器的原理和特性 ◆近似分析方法 高频功放的振幅特性是指只改变激励信号振幅Ub时，放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。 集电极调制特性：是指仅改变Ec，放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。 例3.1:某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率P1=6 W,集电极电源Ucc=24V，集电极电流直流分量Ico=300mA，电压利用系数ξ=0.95。试计算：直流电源提供的功率Po，功放管的集电极损耗功率Pc及效率η，临界负载电阻RLcr。 例3.2:一谐振功放，原来工作在欠压状态，现为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态，试问： （1）分别改变哪些参量来实现？ （2）当改变不同参量调到临界状态时，放大器的输出功率是否都一样大？ 讨论一 某高频谐振功率放大器工作于临界状态。试问： （1）若输入信号振幅增加一倍，功放的工作状态如何改变？ （2）若负载电阻增加一倍，功放的工作状态如何改变？ （3）若回路失谐，会有何危险？如何指示调谐？ 第三节 高频功放的高频效应 一、少数载流子的渡越时间效应 二、非线性电抗效应 三、发射极引线电感的影响 四、饱和压降的影响 第四节 高频功率放大器的实际线路 1.直流馈电线路：包括集电极和基极馈电线路 例3.3:改正图中线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。 LC匹配网络：LC元件消耗功率很小，可以高效地传输功率。同时，由于它们对频率的选择作用，决定了这种电路的窄带性质。 讨论二 试设计一L型匹配网络作为功放的输出电路。已知工作频率f=5MHz，功放临界电阻RLcr=100Ω，天线端电阻R=10Ω。 功放管的高频效应主要有以下几方面： 馈电原则： ①各电极直流通路应畅通无阻。 ②交流分量不应该流过电源，电源一端要接地。 ③负载回路应充分滤除集电极电流中无用的各次谐波分量（具有选频特性）。 ④集电极基波电流Ic1应有效地流过负载回路；基极输入的交流信号应全部加到晶体管发射结上。 （1）集电极馈电线路 下图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。 串联馈电 并联馈电 （2）基极馈电线路 基极馈电线路也有串馈和并馈两种形式： 发射极自给偏压 基极组合偏压 零偏压 几种常见的LC匹配 (a)L型 (b)T型 (c)π型 （a） （b） （c） 2.输出匹配网络常用的输出线路主要有两种类型：LC匹配网络和耦合回路。 L型匹配网络 （a）L-I型网络 （b）L-II型网络 L型匹配网络按负载电阻与网络电抗的并联或串联关系，可以分为L-I型网络（负载电阻与并联）与L-II型网络（负载电阻与串联）两种。 （1）对于L-I型网络有： 由此可见，在负载电阻 大于高频功放要求的最佳负载 阻抗 时，采用L-I型网络，通过调整Q值，可以将大的 变换为小的 以获得阻抗匹配( )。谐振时，应有 。 （2）对于L-II型网络有： 由此可见，在负载电阻 小于高频功放要求的最佳负载阻抗 时，采用L-II型网络，通过调整Q值，可以将小的 变换为大的 以获得阻抗匹配( )。谐振时，应有 作业：3-9、3-12、3-13、3-16、3-18 * * 南昌航空大学 对高频小信号放大器的主要要求是： ⑴ 增益要高 ⑵ 频率选择性要好 ⑶ 要小 ⑷ 工作稳定可靠 高频小信号谐振 放大器实际线路 高频小信号谐振放大器 交流等效电路 晶体管的高频等效电路，混 等效电路。图中 晶体三极管混 等效电路 直接用混 等效电路分析放大器性能时很不方便