高频电子技术 第2版 教学课件 作者 黄亚平 主编 1_第6章　高频功率放大电路.ppt

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1、高频电子技术6第6章　高频功率放大电路第6章　高频功率放大电路6.1　概述6.2　丙类谐振功率放大电路6.3　丁类高频功率放大电路6.3.1　电流开关型功率放大电路6.4　宽频带高频功率放大电路6.5　功率合成技术6.5.1　T形混合网络的工作原理6.6　晶体管倍频器6.7　高频功率放大电路应用举例本章小结6.1　概述1.较大的输出功率2.较高的变换效率3.较小的非线性失真6.2　丙类谐振功率放大电路6.2.1　丙类谐振功率放大电路的工作原理1.高频功率放大电路的基本要求图6-1　甲、乙、丙类三种工作6.2　丙类谐振功率放大电路2.丙类谐振功率放大电路的特

2、点图6-2　丙类谐振功率放大电路6.2　丙类谐振功率放大电路图6-3　丙类谐振功率放大电路中、的波形6.2　丙类谐振功率放大电路图6-4　丙类谐振功率放大电路3.丙类谐振功率放大电路输出功率和效率的分析6.2　丙类谐振功率放大电路图6-5　尖顶余弦脉冲的分解系数α(θ)与波形系数(θ)6.2.2　丙类谐振功率放大电路的特性分析1.集电极动态特性6.2　丙类谐振功率放大电路图6-6　晶体管的转移特性6.2　丙类谐振功率放大电路图6-7　丙类谐振放大电路的动态特性线及相应的波形2.负载特性6.2　丙类谐振功率放大电路图6-8　变化对动态特性线的影响1

3、)当RP在欠电压区到临界线的范围内逐渐增大时，脉冲的高度和宽度略有下降但变化不大，6.2　丙类谐振功率放大电路因此在欠电压区IC0与IC1m同样会随RP的增加略有下降，但几乎维持不变。2)直流输入功率Pd=UCCIC0，由于UCC不变，因此Pd随RP变化的规律同IC0近似。图6-9　丙类谐振放大电路的负载特性6.2　丙类谐振功率放大电路3.振幅特性图6-10　高频功率放大电路的振幅特性4.调制特性6.2　丙类谐振功率放大电路1)基极调制特性是指当集电极电压UCC和负载阻抗RP保持不变时，输出电压振幅Ucm随基极偏置电压UBB或者输入信号振幅Ubm变化而变化

4、的规律。2)集电极调制特性是指当基极偏置电压UBB、负载阻抗RP和输入信号振幅Ubm都保持不变，输出电压振幅Ucm随集电极电源电压UCC变化而变化的规律。图6-11　对放大器工作状态的影响6.2　丙类谐振功率放大电路5.调谐特性图6-12　谐振功率放大电路的测试电路6.2　丙类谐振功率放大电路图6-13　调谐关系曲线1)减小放大器的输入激励电压的振幅Ubm，可通过减小互感M1达到。6.2　丙类谐振功率放大电路2)减弱天线回路(外接负载回路)对放大器的影响(或干脆断开天线回路)，可通过减小互感M2达到。3)将直流电源电压UCC降至正常值的1/3～1/2，待

5、调谐完毕后，再将M1、M2及UCC调回至正常值。图6-14　、与的关系6.2　丙类谐振功率放大电路例6.1　某高频谐振功率放大电路工作于临界状态，输出功率为15W，且UCC=24V，导通角θ=70°，ξ=0.91。试问：(1)直流电源提供的功率Pd、功率放大管的集电极损耗功率Pc、效率ηc和临界负载电阻RL各是多少(α0(70°)=0.253，α1(70°)=0.436)？(2)若输入信号振幅增加一倍，功率放大电路的工作状态如何改变？此时的输出功率大致为多少？(3)若负载电阻增加一倍，则功率放大电路的工作状态如何改变？(4)若回路失谐，则会有何危险？

6、解：(1)根据放大电路工作于临界状态，有(2)若输入信号振幅增加一倍，则根据功率放大电路的振幅特性，放大电路将工作在过电压状态，此时输出功率基本不变。6.2　丙类谐振功率放大电路(3)若负载电阻增加一倍，则根据功率放大电路的负载特性，放大电路将工作在过电压状态，此时输出功率约为原来的一半。(4)若回路失谐，则功率放大电路将工作在欠电压状态，此时集电极损耗将增加，有可能烧坏晶体管。6.2.3　谐振功率放大电路的组成和输出匹配网络1.直流馈电电路(1)集电极馈电电路　图6-15所示是集电极馈电电路的两种形式：串联馈电电路和并联馈电电路，简称串馈和并馈。6.2　

7、丙类谐振功率放大电路图6-15　集电极馈电电路的两种形式(2)基极馈电电路　基极馈电电路也有串联和并联两种形式。6.2　丙类谐振功率放大电路图6-16　基极馈电电路的几种形式2.输出匹配网络1)要保证放大电路传输到负载的功率最大，即起到阻抗匹配的作用。6.2　丙类谐振功率放大电路2)抑制工作频率范围以外不需要的频率成分，即有良好的滤波作用。3)大多数发射机为波段工作，因此双端口网络要适应波段工作的要求，改变工作频率时调谐要方便，并能在波段内保持较好的匹配和较高的效率等。(1)串、并联阻抗变换　为了分析问题方便，这里先介绍两种串、并联阻抗变换方法。1)电感和

8、电阻串、并联变换。2)电容和电阻串、并联变换。6.2　丙类谐振功率