《谐振功率放大器》PPT课件

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1、高频电子线路内容二、谐振功率放大器主要内容:1主要用途及与其他放大器的比较2谐振功率放大器的工作原理丙类谐振功率放大器丁类和戊类谐振功率放大器倍频器3谐振功率放大器的性能特点近似分析办法欠压,临界和过压状态四个电压量对性能影响的定性讨论负载特性调制特性放大特性4谐振功率放大器电路直流馈电电路滤波匹配电路谐振功率放大器电路5高频功率放大器高频功率管及其大信号输入和输出阻抗高频功率放大器设计举例高频功放用于发射机末级（大信号非线性电路）发射机中的高频放大器高频谐振功放应用在什么地方？放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。高效率输出高功率输出为什么要

2、使用高频功放？使用高频功率放大器的目的高频功率信号放大器使用中需要解决的两个问题？高频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。图小信号谐振放大器波形图图2谐振功率放大器波形图谐振功率放大器与非谐振功率放大器的异同：首先，都是功放，都要求输出功率大和效率高。都要把电源供给的直流能量转化为交流能量。效率越高，表明转换的交流能量越多。谐振功率放大器：它的负载必须是谐振回路，通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心

3、频率的1%或更小)，其工作状态通常选为丙类工作状态(c＜90)。非谐振放大器：它的负载为无调谐负载，可分为低频非谐振功率放大器和宽带高频功率放大器。图3─12晶体管高频功率放大器的原理线路高功放的工作原理工作原理图3-12是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路。除电源和偏置电路外，它是由晶体管、谐振回路和输入回路三部分组成。1．电流、电压波形设输入信号为集电极电流这样的周期性脉冲可以分解成直流、基波(信号频率分量)和各次谐波分量，即图尖顶余弦脉冲其中：尖顶余弦脉冲的分解系数由图可以看出，放大器的负载为并联谐振回路，回路输出的电压为按图规定的电压

4、方向，集电极电压为2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为(3─22)集电极电源供给的直流输入功率P0为(3─23)直流输入功率与集电极输出高频功率之差就是集电极损耗功率Pc,即(3─24)Pc变为耗散在晶体管集电结中的热能。定义集电极效率η为(3─25)(3─26)设其基波电流振幅为Ib1,且与ub同相(忽略实际存在的容性电流),则激励功率为(3─27)高频功放的功率放大倍数为(3─28)用dB表示为(3─29)下面分析基波分量Icm1、集电极效率ηc和输出功率P1随通角c变化的情况，

5、从而选择合适的工作状态。尖顶脉冲的分解系数当c≈120时，Icm1/iCmax最大。在iCmax与负载阻抗Rp为某定值的情况下，输出功率将达到最大值。但此时放大器处于甲乙类状态，效率太低。图6-9尖顶脉冲的分解系数由曲线可知：极端情况c=0时，如果此时=1，c可达100%。为了兼顾功率与效率，最佳通角取70左右。下面分析基波分量Icm1、集电极效率ηc和输出功率P1随通角c变化的情况，从而选择合适的工作状态。1.高频功放的动态特性下面通过折线近似分析法定性分析其动态特性，动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时,晶体管集电极电流ic与电极电

6、压(Ube或Uce)的关系曲线,它在ic～Uce或ic～Ube坐标系统中是一条曲线。UceicUo•AEC•QUcm1UcmingdBc①欠压状态B点以右的区域。在欠压区至临界点的范围内，根据Uc=RpIc1，放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻RP的增大而增大，其输出功率、效率的变化也将如此。②临界状态负载线和Ubemax正好相交于临界线的拐点。放大器工作在临界状态时，输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也就较大。③过压状态放大器的负载较大，在过压区，随着负载Rp的加大，Ic1要下降，因此放大器的输出功率和效率也要减小。图电压、电流随负载变化波形

7、2．高频功放的工作状态高频谐振功率放大器根据集电极电流是否进入饱和区可以分为欠压、临界和过压三种状态3.2.3高频功放的外部特性高频功放是工作于非线性状态的放大器,同时也可以看成是一高频功率发生器(在外部激励下的发生器)。1．高频功放的负载特性负载特性是指只改变负载电阻RL,高频功放电流、电压、功率及效率η变化的特性。2．高频功放的振幅特性高频功放的振幅特性是指只改变激励信号振幅Ub时,放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。3、调制特性1.高频功放的负载特性UBEiC•EB•EB’UbeiCgCUbm•UbemaxiCmaxUceiCEC•QUcem

8、inUcesgd•vbemax•••Ucemingcr•过压区临界区欠压区Ube