3 高频功率放大电路_第一节.ppt

2 工作原理分析 (2) 集电极输出电压 3. 谐振功放的功率关系和效率 SIAS 《高频电子线路》第3章 高频功率放大电路 * * * * * 第三章 高频功率放大电路 3.1 概述 主要内容： 3.2 丙类谐振功率放大电路 3.3 宽带高频功率放大电路与功率合成电路 重点： 丙类高频功率放大器的工作原理、性能分析； 3.1 概 述 ?1、高频功率放大器的主要功能 放大高频大信号，使发射机末级获得足够大的发射功率。 3、高频功率放大器使用中需要解决的两个问题 ① 高效率输出 ② 高功率输出 2、主要技术指标 输出功率：Po 效率η： 输出功率 Po /直流电源提供功率PD 为了获得大功率，则输入信号为大信号，则放大这种信号的放大器工作于非线性状态,即丙类工作状态。 甲类：在输入信号的整个周期中，集电极都有电流流通的放大器称为甲类放大器，此时电流导通角为180o； QA UBBUbm+Uon 信号无失真放大 回忆：三极管三种工作状态 根据放大管集电极电流导通时间的长短, 功放分为:甲类、乙类、丙类等。 乙类：在输入信号的整个周期中，只有输入信号正半周集电极有电流流通，此时电流导通角为90o； QB UBB=Uon 信号失真放大 丙类：在输入信号的整个周期中，只有小于输入信号正半周集电极有电流流通，此时电流导通角小于90o QC UBB Uon 信号失真放大 EC ICEO uCE iC O ? ? Q ? ? ? Q ? 截止区 饱和区 o 180 = q 表 2 - 1 不同工作状态时放大器的特点 工作状态 半导通角 理想效率 负 载 应 用 甲类 q c =180 ° 50% 电阻 低频 乙类 q c =90 ° 78.5% 推挽，回路 低频，高频 甲乙类 90 ° ＜ q c ＜ 180 ° 50% ＜ h ＜ 78.5% 推挽 低频 丙类 q c ＜ 90 ° h ＞ 78.5% 选频回路 高频 丁类 开关状态 90%~100% 选频回路 高频 甲类能够对信号无失真放大，而乙类以及丙类放大信号时出现了失真！ 而放大器的一个非常重要的指标就是信号的失真度! 思考：如何解决失真？ 回忆：傅立叶级数 其频谱为 丙类功率放大器输出电流 结论：丙类功放无失真放大信号的条件是加入带通滤波器或采用谐振回路将丙类功放非线性状态所产生谐波成分滤除。 通过滤波器后的电流 图：谐振功率放大原理图 1、丙类功放的组成：放大器＋选频网络 滤波以及阻抗变换 输入信号 基极静态偏置 集电极静态偏置 3.2.1? 工作原理 3.2 丙类谐振功率放大电路 高频谐振功率放大器一般工作在输入信号为大信号，工作状态为丙类状态。为简化分析，将晶体管特性曲线理想化。 斜率g 分段折线化处理 uBE ic ? UBB ? Uon ub ic ? Ubm g ic uBE ic ? -UBB ? -Uon ub ic ? Vbm g Icmax ic ic ωt θ θ ic1 ic2 ic3 Ico Icmax iC频谱 LC回路阻抗 Rp ic ωt θc θc ic1 ic2 ic3 Ico Icmax ic ub Uon UBB Icmax uBE t ib t ic t uCE uc t UCC Ucm Ubm uBE ic ? -UBB ? Uon ub Ubm gC ic 如何提高输出功率？ 保持Ic1m不变，提高R∑ 保持R∑不变，调整θ值 有图知：θ为120o时输出功率最大 图：尖顶余弦脉冲的分解系数α(θ) 讨论