高频功放背景知识.ppt

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1、高频谐振功率放大器背景知识一、高频功率放大器的功能及应用1.功能：用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器，将直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出。2.应用二、高频功率放大器的特点1.与高频小信号调谐放大器的异同点相同点：工作在高频段、调谐回路作负载不同点：（1）输入信号大小不同（2）分析方法不同（3）任务不同（4）工作状态不同2.与低频功率放大器的异同点相同点：输出功率大、效率高不同点：（1）频带宽度不同低功放：工作频率20Hz～20kHz，相对频带宽。高功放：工作频率几百kHz～几百MHz，相对频带窄。（2）负载不同高频功率放大器的特点高

2、功放功率大、效率高、相对频带很窄，所以负载为调谐回路，采用折线分析，工作在丙类工作状态。三、高频功率放大器的工作原理1.通角的概念：在信号的整个周期中，电流导通角度的一半称通角（一）放大器工作状态的分类2.分类按通角来分：θ＝180°甲类θ＝90°乙类θ﹤90°丙类(c)（一）放大器工作状态的分类可见，甲类工作状态整个周期导通，即iC永远不为0，所以甲类管功耗大、效率低；乙类工作状态iC仅在半个周期导通，且iC正好是uCe负半周，管耗小、效率高（小于等于78%）；丙类工作状态<90，iC仅在uCe较小的期间半个周期导通，故比乙类效率高，可达80

3、%以上。所以，高功放一般工作在丙类，且负载要用调谐回路，滤出谐波，保证完整基波。（二）高频功率放大器（丙类放大器）的分析方法－－折线分析法丙类放大器在负载上的输出功率，不是由本身，而是由其基波分量所引起，要精确分析较困难。只能用近似估算的方法。（二）高频功率放大器（丙类放大器）的分析方法－－折线分析法所谓折线法，是指用几条直线段来代替晶体管的实际特性曲线，然后用简单的数学解析式写出电压、电流关系的方法。其中，Uj为晶体管截止电压。要放大器工作在丙类，要求晶体管发射结为小于Uj的正偏置或负偏置。（三）高频功率放大器工作原理图能量转换传输基波功率、滤除各次

4、谐波、阻抗匹配基极电源，决定功放的工作状态功放能源高频短路电容（四）高功放工作原理当UBBUj时，放大器无外加激励时，晶体管截止。即当UBB为负值或为小于Uj的正电压，放大器工作在丙类。谐振功率放大器原理电路丙类谐振功放的工作原理因而：设输入ui为一余弦信号:则三极管的发射结电压：因为管子只在小半周期内导通，因而iB为脉冲电流。放大后的iC也为脉冲电流。根据傅氏级数展开得：考虑LC谐振回路对各次谐波的作用不同得：谐振功率放大器电压电流波形图(a)三极管输入特性;(b)uBE波形;(c)基极电流脉冲;(d)集极电流波形;(e)uCE波形槽路（调谐回路）

5、电压在调谐功率放大器中，槽路是调谐在信号频率f0的，槽路对基波具有最大的阻抗，并且表现为纯电阻性；而对于其他谐波，其阻抗要小得多，几乎可忽略不计（前提是槽路的Q值够高）。所以可以认为，槽路电压基本上是一个正弦波——即基波。这样，虽然集电极电流是余弦脉冲，但借助于槽路的选频作用，仍可获得基本正弦的电压输出。[问]当谐振功率放大器的激励信号为正弦波时，集电极电流通常为余弦脉冲，而为什么能得到正弦电压输出？高功放输入完整正弦波，由于放大器工作在丙类状态，产生的iC为周期性余弦脉冲波，又因负载为调谐回路，谐振于基波频率ω，可选出iC的基波并滤除各次谐波。可见：

6、利用谐振回路的选频作用，可将非线性失真的集电极电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。但谐振回路的品质因数Q值要足够大！答：