第3章 高频功率放大器电路_1.ppt

第 3 章 高频功率放大器电路;内 容; 高频功率放大器是各种无线电发射机的重要组成部分，主要用来对载波信号或高频已调波信号进行功率放大，其输出功率小到几毫瓦，大到几百瓦，上千瓦，甚至兆瓦量级。在高频功率放大领域内扮演重要角色的是高频谐振功率放大器。本章主要介绍高频谐振功放的基本原理、动态特性、功率和效率等指标和高频谐振功放电路的实际设计，并简要介绍了集成和宽带高频功放与有关技术。;3.2 谐振功率放大器的工作原理;设输入信号 ，从图3.1(c)电路可见，晶体管基极与发射机之间的电压为：;3.2.2谐振功率放大器的近似分析;式中，gc为折线化转移特性曲线的斜率。输入回路和输出回路可以重新写为：;需要注意的是，VBB可正可负，即;这样，;（3.15）;同理，;一般情况下，;图3.5 余弦脉冲电流分解系数;3.2.3 输出功率与效率;其中，;例3.1 在图3.1(c)所示谐振功率放大器电路中，VCC = 30 V，测得IC0 =100mV， Ucm = 28V，? = 70 o，求该功率放大器的iCmax、Po、PD、PC、?C和回路谐振阻抗Re。;3.3谐振功率放大器的特性分析;又根据;图3.6 高频谐振功率放大器的动特性曲线 ;2.谐振功率放大器的工作状态 ;3.负载特性;由下式近似确定;3.3.2 VCC对放大器工作状态的影响;图3.11 集电极调幅电路;3.3.3 Uim和VBB对放大器工作状态的影响;2.;图3.14基极调制电路;3.4谐振功率放大器电路与设计;图3.15 集电极串馈电路;(2)并联馈电;2.基极馈电线路 ;图3.19 “零”偏置电压和略微正电压偏置电路;3.4.2滤波匹配网络;对滤波匹配网络的主要要求是：;2.LC网络的阻抗变换作用 (1)串并联电路的阻抗变换;反之可得到并联阻抗转换为串联阻抗的关系式为 ;(2)L型滤波匹配网络的阻抗变换 L型网络是由两个异性电抗元件接成“L”形结构的阻抗变换网络，它是最简单的阻抗变换电路。图3.23(a)是低阻抗变高阻抗的L型滤波匹配网络。 ;将图3.23(a)中L和RL串联电路用并联电路来等效，可得如图3.23(b) 所示的等效电路。由式（3.31）~（3.36）串并联电路阻抗变换关系可得;例3.4 已知某谐振功率放大器工作频率f =50MHz，实际负载电阻RL= 50 ?，所需的匹配负载为Re = 1k ?。试设计一L型网络作为输出滤波匹配??络。;(a) L型滤波匹配网络 (b) 等效电路 图3.24高阻变低阻L型滤波匹配网络;图3.23(a)和图3.24(a)两种L型滤波匹配网络均是低通电路，图3.25所示为两种高通电路。相比来讲，低通电路具有良好的高频滤波作用，应用较为广泛。;(3)?型和T型滤波匹配网络; (a) T型网络 (b) 等效电路 图3.27 T型滤波匹配网络 ;3.4.3 谐振功率放大器的电路设计实例;(3) 计算;(5) 输入参数的计算;3.4.4 谐振功率放大器的实际电路;图3.30 150MHz谐振功率放大器电路;3.5 丁类和戊类谐振功率放大器;图3.31 丁类谐振功率放大器的原理电路及其波形;因此，uA是幅值为;3.6 集成射频功率放大器及其应用简介;图3.33 M57704外形尺寸图 ; 图3.34 M57704H典型应用电路 ;图3.35 MHW912的测试电路;3.7 宽带高频功率放大器 ;其中ΔL、ΔC分别是单位线长的分布电感和分布电容，Zc的值取决于传输线的结构尺寸及线间填充介质的特性，对于理想无耗的传输线，Zc为纯电阻。当Zc与负载电阻RL相等时，则称为传输线终端匹配。;2.传输线变压器的功能 ;(2)阻抗变换 ;利用传输线变压器还可以实现其它一些特定阻抗比的阻抗变换，如9:1、1:16或1:9、16:1。图3.38(b)是实现1:4阻抗变换器，终端匹配条件是 。注意不同阻抗比时的终端匹配条件是不一样的。 ;图3.39 功率合成器的原理框图;3.7.3宽带高频功率放大器实用电路;本章小结;2. 谐振功率放大器中，根据晶体管工作是否进入饱和区，将其分为欠压、临界、过压三种工作状态。当Re、VCC、VBB、Uim四个参量中任意一个改变时，放大器的工作状态也跟随变化。四个量中分别只改变其中一个量，其他三个量不变所得到的特性分别为负载特性，集电极调制特性、基极调制特性和放大特性，熟悉这些特性有助于了解谐振功率放大器性能变化的特点，并对谐振功率放大器的调试有指导作用。 由负载特性可知，放大器工作在临界状态，输出功率最大，效率比较高，通