通信电子线路电子教案CH

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1、第4章高频谐振功率放大器4.1概述4.2高频谐振功率放大器的工作原理4.3高频谐振功率放大器的实际电路4.1概述高频谐振功率放大器用于各种无线电发送设备中，对高频载波或高频已调波进行功率放大。工作状态：A，B，AB，C；（甲、乙、甲乙、丙）D，E，S；（开关型）F，G，H；（特殊技术型）目的：能够使电信号能够有效地进行远距离传输特点：高频、大信号、非线性工作要求：输出功率大（PE=PO+PC）、转换效率高窄带高频功率放大器：以谐振回路为负载，所以又称谐振功率放大器宽带高频功率放大器：采用非选频性负载，如传输线变压器或其他宽带匹配电路分析方法：折线法近似分析4.2

2、高频谐振功率放大器的工作原理特点：1、NPN高频大功率晶体管，高fT；改变UBB可以改变放大器的工作类型；2、大信号激励：1—2V；3、发射结在一个周期内只有部分时间导通，iB、iC均为一系列高频脉冲；4、谐振回路作负载可以滤除高频脉冲电流iC中的谐波分量，同时实现阻抗匹配。组成：BJT、LC谐振回路、馈电电源UCCUBBiBiCuCEuBELCRLuiVT4.2.1基本电路构成4.2.2工作原理及性能指标忽略高频效应----按照低频特性分析；忽略基区宽变效应----输出特性水平、平行、等间隔；忽略管子结电容、载流子基区渡跃时间；忽略穿透电流----截止区ICE

3、O=0；分析与计算大大简化，但误差也大；理论分析与计算只是为电路参数的选择与调整提供依据与指导，实际电路工作时需要调整。uCE0ic输出特性uBE0ibUD输入特性静特性曲线的折线近似转移特性uBE0icUDgm一、特性曲线的折线化：二、各极电流、电压波形：uBEibtUimUBBUD-uBEibt-t-icuBEict-图解可见，iB和iC的都是余弦脉冲，定义θ为导通角，三极管只在（－θ，θ）内导通，当θ<90o时，功率放大器工作于丙类状态。iCt-0ic1Ic1mt0ucUc1mt0tuCE1UCC0Uc1m......2

4、coscos210+++=tItIIiicccccww余弦脉冲展开为傅立叶级数：将当iC流过LC谐振回路时，在回路两端产生电压uC。由于谐振回路的选频特性，uC中只有基波分量幅度最大，其它频率的信号电压幅度较小可以忽略。设Re——并联回路谐振时的等效负载电阻，包括BJT的输出电导和等效的RL。从图中可以看出，丙类高频谐振功放由于选频作用，即使iC是不连续的脉冲电流，在谐振回路两端也会得到余弦电压。还可以利用选频特性得到倍频器。如果振荡回路的0=n，则在回路两端可得到频率为n的电压:u0=Umcosnt;相当于实现了对输入信号的n倍频ic余弦脉冲的分解ic

5、icmax-/2-/2tIMIMcos其中0(θ)、1(θ)、…、n(θ)为谐波分解系数；另定义1=Ic1m/Ic0=1(θ)/0(θ)为波形系数，随减小而增大。/1/0=101230,1,2,32.01.00.50.40.30.20.10-0.051030507090110130150170三、高频功放中的能量关系与效率：2）集电极电源提供功率：1）集电极输出功率：3）集电极损耗功率：4）集电极效率：5）对效率的影响电压利用系数c=Uc1m/UCC<1，c≤1，1随而变化；乙类功放：=/2，

6、1=/2，max=/4=78.5%；丙类功放：</2，减小，1提高，c提高；但是很小时，1提高不多，输出功率却降低很多。故通常选在60o~90o之间。6）放大器的激励功率：7）功率放大倍数：三点法作图：t=0，uBE=UBB+Uim；uCE=UCC-Uc1m得到C点t=/2，uBE=UBB；uCE=UCC得到B点t=，uBE=UBB-Uim<0---iC=0；uCE=UCC+Uc1m得到D点直线BC与横轴交于A点一、动态特性分析：iC、uBE和uCE的关系曲线，称动特性曲线——即交流负载线4.2.3工作状态分析CBDUBE=UBB

7、+UimUBE=UBBUCCuCE0icUc1mA折线CAD即为谐振功率放大器的动态特性曲线动态负载RC：动态特性曲线斜率的倒数二、高频谐振功率放大器的工作状态工作状态根据uBE=uBEmax，uCE=uCEmin时，动特性上瞬时工作点C的位置确定。C点在输出特性放大区----欠压状态C点在输出特性放大区和饱和区的临界点----临界状态C点在输出特性饱和区----过压状态uce0iciCuBEmax欠压和临界状态：iC是相同的余弦脉冲；但临界状态UC1m大；过压状态：iC中间凹陷；UC1m较临界略有增大。tuceUC10RL=RLcrRL增大RL减小t比较三

8、种工作状态：（1）临界状