《高频功率放大器》PPT课件

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1、第八讲高频功率放大器10.1概述高频功率放大器所处位置：发射机末级功能：将已调制的通带信号放大到一定功率送上天线发射不能干扰相邻信道与本接收机大功率、高效率负载阻抗固定限制频带本章内容：1.高频功率放大器的基本特点，主要性能指标2.高频功率放大器的分类3.高效率的高频功率放大器晶体管工作状态：电源VCC、负载R工作点Q最大输出状态（饱和、截止）①输出大功率、高效率②天线阻值确定（一般为50）功率放大器：小信号放大器——小信号、强调的是增益若要求输出功率1W，输出电压幅度V峰峰值V电源VCC大于20V电源电压太高这些区别会造成什

2、么影响？高频功率放大器与小信号放大器相比有哪些区别？解决办法——采用扼流圈馈电结果：输出同样功率，电源电压降低一半（10V）注意晶体管工作状态②工作点Q①直流负载＝0③交流负载R④最大输出电压=Vcc问题：晶体管承受的耐压不变——20V如何降低耐压？降低晶体管耐压方法？晶体管输出功率为：保证输出功率不变，要降低耐压增大电流减小负载电阻方法——进行阻抗变换结论：①高频功率放大器的工作特点是——低电压、大电流②高频功放基本组成单元是——晶体管、偏置电路、扼流圈、阻抗匹配网络和负载高频功率放大器的指标分析①功率根据用途而定②效率功率放

3、大器的效率有两种定义方法(a).集电极效率——输出功率Pout与电源供给功率Pdc之比——没有考虑放大器的输入功率(b).功率增加效率（power-addedefficiency）（PAE），——输出功率Pout与输入功率Pin的差与电源供给功率Pdc之比——包含了功率增益的因素③杂散输出与噪声④线性衡量功率放大器线性的主要指标：三阶互调截点（IP3），1dB压缩点，谐波等邻道功率比——衡量由放大器的非线性引起的频谱再生对邻道的干扰程度。不能放大非恒定包络的已调波干扰相邻信道相邻信道发射信号对本接收机形成干扰接收信道线性功率放大

4、器——不失真，效率低非线性功率放大器效率高失真频域表现：谐波、互调失真、频谱再生时域表现：包络失真、波形失真10.2高频功率放大器的分类两种分类原则按晶体管的导通角分类按晶体管等效电路分类②按等效电路分ABC属于同一类——晶体管等效为受控电流源DE属于同一类——晶体管等效为开关①按导通角分——A、B、C类A类B类C类=180度=90度<90度高频功率放大器的分类当放大器的负载是电阻且阻抗匹配网络的带宽足够宽时A、B类放大器均属于宽带放大器丙类(C类)放大器的效率最高，但是波形失真也最严重。有源器件谐振回路窄带谐振放大器通过

5、谐振负载，从丙类余弦周期脉冲里恢复基波完整周期信号。10.4C类功率放大器10.4.1电路组成与特点分析内容：输入电路输出电路电流、电压波形功率、效率1.基极偏置特点：导通角<90度、非线性放大器、效率高基极偏置使晶体管静态时截止静态电流输入必须是大信号设输入电压为：输入回路方程：为使晶体管导通，应满足：——输入为大信号结论：偏置输入信号幅度共同决定了导通角导通角（注意可正可负）2.集电极电流导通角小于90集电极电流为余弦脉冲余弦脉冲参数导通角最大幅度余弦脉冲所含频谱：将电流进行傅里叶级数分解直流分量基波分量二次谐波分量

6、问题：各分量与余弦脉冲参数的关系？，最大最大，最大基波：二次谐波：直流：与脉冲幅度导通角有关结论：控制导通角可控制各分量大小3.输出电路特点——接有LC回路——将天线阻抗变换为放大器最佳负载输出电路方程输出电压——正弦波（回路从电流众多频率分量中只选出了基波）回路作用①选频②阻抗变换中心频率与输入信号频率相同带宽——与输入信号带宽相同谐振功放窄带功放4.电流电压波形导通角<90度集电极电流是脉冲集电极最大电压集电极最小电压回路输出电压是正弦幅度10.4.2动态负载线C类放大器工作特点——输入正弦信号一周内管子轮流导通、截止动态负

7、载线③画在晶体管的输出特性曲线上①由管子的集电极电流与电压共同决定的动态点的运动轨迹②时间——输入信号的一周期内非线性工作输出阻抗变化画动态负载线的依据①晶体管输入输出特性曲线②放大器外电路方程晶体管的输出特性曲线是集电极的关系外电路输出方程描述的是集电极电压与基波电流的关系？画C类放大器负载线的难点：线性放大器的负载线（将外电路方程画在晶体管输出特性曲线上）逐点描C类放大器的动态负载线00000000点AABBCCD从动态负载线看出以下几点:在输入信号变化一周中，管子①动态负载线是条折线经历了导通截止导通过程③集电极最大电

8、压值为：选管子要求②输出电压波形如图④C类放大器是非线性放大器不适合放大非恒定包络的已调信号放大AM调幅波输入信号幅度不同导通角不同输出电流的基波分量的幅度为：输出电压幅度问题：输出电压幅度与输入调幅波幅度是否成正比？由于、的非线性关系不成正比输出电压的包络失真