第9章 射频放大器 无线通信射频电路技术与设计文光俊.ppt

§9.4 功率放大器设计 9.4.1 功率放大器简介 功率放大器位于发射机的末级，它将已调制的频带信号放大到所需要的功率值，再送到天线中进行发射，保证在一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。 9.4.2 功放的工作类型 在小信号条件下A类工作是线性的，而大信号时A类工作会导致某些输出信号出现非线性失真。在B类状态下，晶体管在输入信号的半个周期内导通。C类工作的晶体管，一般情况处于截止状态，除非基极和发射极之间的交流信号将其导通。 基本B类互补放大器 基本AB类互补放大器 基本C类放大器 第9章 射频放大器 教学 重点 本章重点介绍了射频放大器的相关基础理论；介绍了射频放大器的DC偏置电路、阻抗匹配、稳定电路的功能、基本拓扑类型及相应的特点；介绍了低噪声放大器、功率放大器的各种电路拓扑与特点、设计要点、设计步骤和设计实例，以及功放的线性化技术、效率增强技术。 教学 重点 教学 重点 掌握：低噪声放大器、功率放大器的设计要点和步骤。 了解：射频放大器的DC偏置电路、阻抗匹配、稳定电路 的功能、基本拓扑类型及相应的特点。 熟悉：射频放大器的稳定性、增益、噪声、输出功率的相 关基础理论。 能力 要求 本章目录 第一节 射频放大器的相关理论 第二节 射频放大器偏置电路 第三节 低噪声放大器设计 第四节 功率放大器设计 知识结构 射 频 放 大 器 射频放大器的相关理论 放大器的噪声系数圆 场效应晶体管偏置网络 射频放大器的功率增益 双极型晶体管偏置网络 低噪声放大器简介 低噪声放大器主要技术指标 放大器的稳定性 低噪声放大器基本电路 射频放大器偏置电路 低噪声放大器设计 功率放大器设计 常见的LNA电路配置 低噪声放大器设计步骤 低噪声放大器设计举例 功率放大器简介 功放的工作类型 功率放大器的主要性能指标 功率放大器的设计步骤 功率放大器设计举例 功率合成技术 功率放大器线性化技术 功率放大器的效率增强技术 §9.1 射频放大器的相关理论 9.1.1 放大器的稳定性 输入反射系数： 输出反射系数： 两类稳定性： (1) 绝对稳定：无论晶体管放大器接什么样的无源负载阻抗 和源阻抗，均有 和 。 (2) 条件稳定：不是所有的无源负载阻抗和源阻抗，均使晶 体管放大器的 和 。 §9.1 射频放大器的相关理论 1、稳定性判定圆 放大器稳定性边界条件： 其中： 。 输出稳定圆 输入稳定圆 （1）对于输出稳定性判定圆 输出稳定区与非稳定区 §9.1 射频放大器的相关理论 3、放大器的稳定措施 （1）电阻性加载 电阻性加载是场效应晶体管或双极型晶体管的一种常用稳定措施，这种方法即为在有源器件的不稳定端口增加一个串联或并联的电阻。 （2）并联反馈 通过在晶体管的输出端到输入端之间添加一个电阻器，引入负反馈，能很好地改善晶体管的稳定性。 串联反馈要求在器件的公共端接入一个电阻器或者电感器。 （3）串联反馈 用串联或并联的电阻稳定措施 放大器的反馈型稳定措施 §9.1 射频放大器的相关理论 9.1.2 射频放大器的功率增益 1、 放大器功率增益定义 单级放大器网络的功率传输图 源反射系数： 负载反射系数： 平均输入功率： §9.1 射频放大器的相关理论 传送到负载的平均功率： 传送到负载的最大功率： （1）功率转换增益 定义：负载吸收功率和信号源资用功率之比。 §9.1 射频放大器的相关理论 （2）资用功率增益和工作功率增益 资用功率增益： 工作功率增益： §9.1 射频放大器的相关理论 2、放大器的功率增益特性 （1）单向化设计法 单向化功率转换增益的原理图 单向化功率转换增益： §9.1 射频放大器的相关理论 （2）最大增益设计 实际的放大器电路设计中，当 大到不能忽略时，采用单