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时间:2019-06-27
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1、2.3谐振功率放大器电路在谐振功率放大器中,它的管外电路由直流馈电电路和滤波匹配网络两部分组成。2.3.1直流馈电电路1.串馈与并馈考虑到滤波匹配网络元件的安装方便,馈电电路(PowerSupplyCircuit)对滤波匹配网络的影响。直流馈电电路分为(1)串馈:直流电源VCC、滤波匹配网络和功率管在电路形式上为串接的一种馈电方式。LC——高频扼流圈,与CC构成电源滤波电路。在信号频率上LC的感抗很大,接近开路;CC的容抗很小,接近短路,目的是避免信号电流通过直流电源而产生级间反馈,造成工作不稳定。(2)并馈:直流电源VCC、滤波匹配网络和功率管在电路形式上为
2、并接的一种馈电方式。LC——高频扼流圈,CC1——隔直电容,CC2——电源滤波电容要求在信号频率上,LC的感抗很大,接近开路,CC1、CC2的容抗很小,接近短路。此时,虽然电源与滤波匹配网络在形式上是并联的,但滤波匹配网络两端电压vc(t)直接反映在LC上,因而有。与串馈电路相同。(3)串馈与并馈的比较:相同点:两种馈电方式,VCC都能全部加到集电极上;不同点:滤波匹配网络的接入方式。①串馈:滤波匹配网络处于直流高电位上,网络元件不能直接接地。②并馈:由于CC1隔断直流,匹配网络处于直流地电位上,网络元件可直接接地,安装比串馈方便。但LC和CC1与匹配网络相并
3、联,它们的分布参数影响网络调谐。2.基极偏置电路(1)作用:为放大电路提供合适的偏置电压,使功率管工作在丙类。(2)常用类型:三种常用的基极偏置电路。①图(a),基极偏置电压由VCC通过RB1和RB2分压提供,为保证丙类工作,其值应小于功率管的导通电压。②图(b)、(c),自给偏置电路。图(b)偏置电路:LB、RB、CB1。RB——产生压降,提供自偏电压;LB——避免RB、CB1对输入滤波匹配网络的旁路影响图(c)偏置电路:LB——产生压降,提供自偏电压;3.自给偏置电路(1)自给偏压IB0的产生以图(b)为例,ib为脉冲电流,可分解为IB0、Ib1m、Ib2
4、m…由基尔霍夫定律得电流i2通路有高频扼流圈LB,只有直流电流可以通过,而ib中的直流分量为IB0,故i2为IB0。ibi2i1(2)称为自给偏置的原因:当未加输入信号时,偏置为零;当输入信号由小增大时,由于IB0相应增大,加到B-E间的偏置电压VBE=IB0RB均将向负值方向增大。这种偏置电压随输入信号电压振幅而变化的效应称为自给偏置效应。(3)自给偏置电路的作用:①用于放大等幅载波信号的功率放大器,可以在输入信号振幅变化时起到自动稳定输出电压振幅的作用。②用于正弦振荡器,可以提高振荡幅度的稳定性。③若用于线性功率放大器,会使放大器偏离乙类工作,造成输出信
5、号失真,应当避免。1.串联谐振回路(1)电路:r——固有损耗电阻(2)分析式中,。称为谐振频率。此时,回路电流达到最大,并且与电压同相。引入参数——有载品质因数Qe越大,频率选择性越强,滤波效果越好。——固有品质因数由于R0、RC使Qe小于Q0,增加了通频带宽,要改善必须增大Re,除选用Q0大的电压外,还要电压源RS小,并限制RL。2.并联谐振回路(1)电路(2)分析令回路总电导为0,求得谐振角频率,此时,输出电压V最大,并与I同相。令——有载品质因数——固有品质因数要增大的电流源,的负载。2.3.2滤波匹配网络1.位置:对交流通路而言,滤波匹配网络(Filt
6、er-MatchedNetwork)介于功率管T和外接负载RL之间。2.对滤波匹配网络的要求(3条)(1)变换——将外接负载RL变换为放大管所要求的负载Re,以保证放大器高效率地输出所需功率。(2)滤波——充分滤除不需要的高次谐波分量,以保证在外接负载上输出所需基波功率(在倍频器中为所需的倍频功率)。工程上用谐波抑制度Hn表示滤波性能的好坏。设IL1m和ILnm分别为通过外接负载电流中基波和n次谐波分量的振幅,相应的基波和n次谐波功率分别为PL和PLn,则对n次谐波的谐波抑制度定义为Hn越小,网络对n次谐波的抑制能力越强。通常n选2,即对二次谐波的抑制度。(3
7、)高效——将功率管给出的信号功率Po高效地传送到外接负载上,即要求网络的传输效率接近1。3.讨论(1)谐波抑制度Hn和传输效率ηK间的矛盾在实际滤波匹配网络中,提高谐波抑制度Hn,就会牺牲传输效率ηK,反之亦然。(2)说明通过LC并联谐振回路来简要说明。图中L和C为滤波网络(在谐振功放中,简称L型网络),rL为L中的固有损耗电阻,RL为外接负载电阻。令为回路固有品质因数,在高Q条件下,它的有载品质因数Qe近似为显然,当Q0一定时,Qe越小,即RL越大于rL,相应的ηK就越大。但Qe越小,回路谐振曲线越平坦,对谐波的抑制能力就越差。谐振功放匹配滤波网络的基本形式
8、两种(F2-3-4,F2-1-4)。其
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