《高频功率放大电路》PPT课件

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1、第3章高频功率放大器作用：高效率地输出足够大的信号功率。谐振功率放大器宽带高频功率放大器放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。用于放大需在很宽范围内变换频率的信号或宽带信号。不需调谐。第3章高频功率放大器谐振功率放大器概述和工作原理谐振功率放大器的特性分析谐振功率放大器电路丁类谐振功率放大器集成高频放大器及其应用宽带高频功率放大器本章小结3.1谐振功率放大器概述和工作原理主要要求：理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率的计算。2、功率信号放大器使用中需要解决的两个

2、问题：①高效率输出②高功率输出联想对比：谐振功率放大器与高频小信号谐振放大器；谐振功率放大器与低频功率放大器；3.1.1概述1、使用谐振功率放大器的目的放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。3、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负载均为谐振回路。不同之处：激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同；晶体管动态范围不同。谐振功率放大器波形图小信号谐振放大器波形图小信号谐振放大器波形图2c是在一周期内的集电极电流流通角，因此，c可称

3、为半流通角或截止角(意即t=c时，电流被截止)。为方便起见，以后将c简称为通角2c谐振功率放大器波形图2c共同之处:都要求输出功率大和效率高。功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器的效率。功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率4、高频功率放大器与低频功率放大器的异同之处不同之处：工作频率与相对频宽不同；放大器的负载不同；放大器的工作状态不同。5、工作状态：功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式，为了进一步提高工作

4、效率还提出了丁类与戊类放大器。谐振功率放大器通常工作于丙类工作状态，属于非线性电路谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号,其工作状态通常选为丙类工作状态(c＜90)，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。非谐振功率放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙类工作状态；宽带高频功率放大器以宽带传输线为负载。谐振功率放大器的分析方法：图解法，解析法1、原理电路谐振功率放大器的基本电路(1)晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能

5、量的过程中起开关控制作用。(2)谐振回路LC是晶体管的负载(3)电路工作在丙类工作状态外部电路关系式：晶体管的内部特性：3.1.2谐振功率放大器的工作原理根据晶体管的转移特性曲线可得：谐振功率放大器转移特性曲线故得：必须强调指出：集电极电流ic虽然是脉冲状，但由于谐振回路的这种滤波作用，仍然能得到正弦波形的输出。谐振功率放大器中各部分电压与电流的关系（a）2、电流与电压波形：13所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化，用一组折线代替晶体管静态特性曲线后进行分析和计算的方法。工程上都采用近似估算和实

6、验调整相结合的方法对高频功率放大器进行分析和计算。折线法就是常用的一种分析法。对谐振功率放大器进行分析计算，关键在于求出电流的直流分量Ic0和基频分量Icm1。3折线近似分析法折线分析法的主要步骤：1、测出晶体管的转移特性曲线ic~vBE及输出特性曲线ic~vCE，并将这两组曲线作理想折线化处理。2、作出动态特性曲线。3、根据激励电压vb的大小在已知理想特性曲线上画出对应电流脉冲ic和输出电压vc的波形。4、求出ic的各次谐波分量Ic0、Ic1、Ic2……由给定的负载谐振阻抗的大小，即可求得放大器

7、的输出电压、输出功率、直流供给功率、效率等指标。晶体管实际特性和理想折线根据理想化原理晶体管的静态转移特性可用交横轴于VBZ的一条直线来表示(VBZ为截止偏压)。由上图可见，根据理想化原理，在放大区,集电极电流只受基极电压的控制,与集电极电压无关;在饱和区，集电极电流只受集电极电压的控制，而与基极电压无关。4晶体管特性曲线的理想化及其特性曲线则临界线方程可写为ic=gcrvCE(2)gcr为临界线的斜率则转移特性方程可写为ic=gc(vBE–VBZ)(vBE＞VBZ)(1)gc-转移特性方程的斜率

8、式(1)和(2)是折线近似法的基础，应很好地掌握。图3-2集电极电流的波形电流脉冲的近似分析当t=时，iC=0，则由折线分析法导通角c3.1.3集电极余弦电流脉冲的分解利用式（3.1.8）可将式（3.1.7）改写为当t=0时，iC=iCmax，由式（3.1.9)可得因此，可iC表示为利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为由傅里叶级数的求系数法得其中：00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0(