高频电子电路2.1与2.2

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1、第2章高频调谐功率放大器2.1概述2.2高频功率放大器的工作原理2.3高频功率放大器的动态分析2.4高频功率放大器的实用电路下一页返回2.1概述在高频范围内，为了获得足够的高频输出功率，必须采用高频功率放大器，这是发送设备的重要组成部分。1.低频功放与高频功放的异同点输出功率大（1）共同点效率高（2）区别低频功放高频功放高频调谐①工作频率低（200～①工作频率高功率放大器20000Hz）②相对频带宽度窄②相对频带宽度很宽③采用选频网络作负载③采用电阻或变压器作负载④工作在丙类状态④一般工作在甲、乙、甲乙类⑤不能用线性模型来分析，一般采用图解法或折线

2、法分析2.1概述Q点设在2.功率放大器工作状态的分类（按电流导通角分类）放大区中部A类（甲类）：导通角θ=180°，晶体管始终工作在线性放大区；AB类（甲乙类）：导通角θ>°90，Q点设在放大区内但接近截止区；B类（乙类）：导通角θ=90°，Q点设在截止区边缘；C类（丙类）：导通角θ<90°，Q点设在截止区内；D类（丁类）、E类（戊类）工作于开关状态。3.晶体管的静态特性曲线（1）输入特性曲线iBuBEUBZ（2）转移特性曲线常用（3）输出特性曲线ifCB=()uEuifCC=()uEuBE=常量一族曲线CE=常量iCic饱和区•QQ•截止区−UI

3、CEOBBu•BE••UOuCEBZA类：θ=180°，E•CQ点位于放大区B类：θ=90°，UU=BBBZC类：θ<90°，UU

4、fT↑，一般发射结反偏。（4）输出回路：由LC谐振回路组成，具有选频和阻抗匹配的作用。2.工作原理（1）集电极电流ic设输入的交流信号为ic+R+utUbb()=mcosωtuCECpL+u+-c1uuBE_-则加到晶体管基极、发射极之间b-的有效电压为uu=−=()tUUU−+cosωtBEbBBBBbm-UBBEC由晶体管的转移特性曲线有：iiccuU<时，截止且i=0BEBZc•guU>时，导通且有CBEBZig=−()uUccBEBZ-UBB∴有••Uu−θCθCBZ−θBEig(UUcostU)C=−+ω−ccBBbmBZθCu仿真bUb

5、m2.工作原理i（1）集电极电流icc+R+igUU(costU)+uCECpL=−+ω−uccBBbmBZ+-c1uuBE_-tb①当ω=θc时，ic=0有-UU+UU+BBBZBBBZcosθ=θ=arccosccUbmUbm-UBBEC∴igc=−c[cUbmosωt(UBB+UBZ)]=−gU(cosωθtUcos)iicbmbmccc•=−gU(cosωθtcos)cbmcgCI②当ωt=0时，有cmaxIgccmax=−Ubm(1cosθc)-UBB即I••cmax−θθgU=尖顶余UBZuCC−θBEcbmC1c−osθc弦脉冲θu代

6、入上式有Cbcosωt−cosθcUiI=bmccmax1c−osθc（1）集电极电流iccosωt−cosθc周期性的尖iI=ccmax1cos−θ顶余弦脉冲c对集电极电流ic进行傅立叶级数展开有：iII=+++cosωtIcos2ωωt""++Icosntccocm11cmcmnicic1Icmaxic2iIcoc3ωtθcθc其中各系数分别为：1πIsinθ−θθcosccmaxccIi==d()ωt⋅=Iαθ()co∫ccmax0c−π−21ππθcosc1πθ−sinθθcoscccIi==cosωtd(ωαt)Ii=I()θcm1m∫c

7、caxcmax1c−π−ππ(1cosθ)cIi1πntdtI==cosω(ωα)()θcmn∫ccmaxnc尖顶余弦脉冲−ππ的分解系数（（3）电压、电流波形图2）集电极输出电压uCEuUU=−+cosωtiBEBBbm设高频功放输出端的LC谐振回路c谐振于输入信号频率即基uBEcosωt−cosθucUbRiI=BZ波频率ω，谐振电阻为p，则此回路对giCc中基波电流ccmax呈纯电阻，1cos−θ－Ut-Uc而对其他谐波失谐阻抗很小，因此回路选出基波电流，滤除其余BBBBU••bmU−θBZCuBEii=βibcc各次谐波。−θCubuEUc

8、ost=−ωIUCEccm1故LC回路两端的电压为cmaxbmitbiuI=−Rtcosωcic1cp1cm1Icmaxi