高频功放第二次课教案

1、谐振功放功率与效率谐振功放功率与效率DCPOPCPCCCcmVUC0c1m1)(IIg电源提供功率：输出功率：集电极功耗：效率：其中：为集电极电压利用系数。为集电极电流利用系数（波形系数）。C0CCIVP2cm21RUc1mcm21IUP2c1m21RIODCPPDCOPP)(211gc0c1mCCcm21IIVU(1)(1)对基波分量阻抗最大，为谐振电阻对基波分量阻抗最大，为谐振电阻eR(2)(2)对非基波分量阻抗很小，产生的电压均可忽略。对非基波分量阻抗很小，产生的电压均可忽略。, ,产生的电压最大。产生的电压最大。丙类谐振功放的特点是什么？丙类谐振功放的特点是什么？静态工作点：静态工作点

2、：效率效率谐振回路谐振回路利用谐振回路的选频作用，可将失真的集电极电流脉冲变换为不失利用谐振回路的选频作用，可将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出电压。真的输出电压。 3.2 丙类谐振功放的性能性能分析一、谐振功率放大器工作状态与负载特性一、谐振功率放大器工作状态与负载特性动态线1、2、3和VCC，VBB，Uim，Ucm相关。tUVucoscmCCCEtUVucosimBBBE3.2 丙类谐振功放的性能分析丙类谐振功放的性能分析1.欠压、临界与过压工作状态欠压、临界与过压工作状态改变改变欠压状态：三极管动态范围欠压状态：三极管动态范围Uce位于放大区位于放大区临界状态：三极管动态范围临界状

3、态：三极管动态范围Uce位于放大区与位于放大区与 饱和区临界点饱和区临界点过压状态：三极管动态范围过压状态：三极管动态范围Uce位于饱和区，位于饱和区， 集电极电流出现凹陷。集电极电流出现凹陷。Ui、Uce，谐振功放工作将工作于不同的三种状态。，谐振功放工作将工作于不同的三种状态。3.2 丙类谐振功放的性能分析丙类谐振功放的性能分析2.负载特性负载特性 指指V VCCCC、V VBBBB、U Uimim不变时，谐振负载不变时，谐振负载R RP P变化对放大变化对放大器性能（如：集电极电流与输出电压、功率、效率器性能（如：集电极电流与输出电压、功率、效率等）的影响。等）的影响。RP 逐渐增加：放

4、大器输出电压逐渐增加：放大器输出电压Ucm逐渐变大，由欠压到过压变化，集电极电流出逐渐变大，由欠压到过压变化，集电极电流出现凹陷。现凹陷。R RP P变化对集电极余弦脉冲的影响变化对集电极余弦脉冲的影响结论：工作于结论：工作于临界状态临界状态的谐振功放输出的谐振功放输出功率、效率最高。功率、效率最高。谐振功放原来工作于临界状态，若电路失谐，谐振功放原来工作于临界状态，若电路失谐，功放可能会出现那些问题？功放可能会出现那些问题？ 一般失谐：等效阻抗变小，容性或者感性一般失谐：等效阻抗变小，容性或者感性。效率变小，功耗增加。效率变小，功耗增加。 严重失谐：等效阻抗很小，效率很低，功严重失谐：等效阻

5、抗很小，效率很低，功耗严重增加，可能会烧毁功率管。耗严重增加，可能会烧毁功率管。3.调制特性调制特性集电极调制特性特点：特点：随着随着VCC增增大，先后经历：大，先后经历：过压过压临界临界欠压欠压且且不变。不变。指指VBB、Uim、 RP固定，固定，VCC变化对放大器性能的影响。变化对放大器性能的影响。作为集电极调制作为集电极调制时应工作于过压区时应工作于过压区二、二、 丙类谐振功放的性能分析丙类谐振功放的性能分析1.放大特性放大特性特点：特点：随着随着Uim的增的增大，先后经历：大，先后经历：欠压欠压临界临界过压过压且且增大。增大。指指VCC 、 VBB 、 RP固固定，定， Uim变化对放

6、变化对放大器性能的影响。大器性能的影响。应用：欠压时用于放大，过压时用于限幅应用：欠压时用于放大，过压时用于限幅。2.调制特性调制特性基极调制特性指指 VCC 、Uim、 RP固定，固定， VBB 变化对放大器性能的影响。变化对放大器性能的影响。特点：特点：随着随着VBB 增增大，先后经历：大，先后经历：欠压欠压临界临界过压过压且且 增大。增大。应用：作为基极调制时应工作于欠压区应用：作为基极调制时应工作于欠压区。问题：处于过压状态的丙类功放，如何问题：处于过压状态的丙类功放，如何使之调整到临界状态？使之调整到临界状态？ 首先调整谐振回路，改变首先调整谐振回路，改变Rp,变小进入临界。变小进入

7、临界。 调节调节Vcc，使之增大，进入临界。，使之增大，进入临界。 调节调节VBB, 使之减小，进入临界。使之减小，进入临界。 调节调节Vi, 使之减小，进入临界。使之减小，进入临界。1.集电极馈电电路集电极馈电电路串联：Vcc、谐振回路、功率管三者串联并联： Vcc、谐振回路、功率管三者并联交流旁路3.3 丙类谐振功放的电路丙类谐振功放的电路3.3 丙类谐振功放的电路丙类谐振功放的电路2.基极馈电电路基极馈电电路基极自偏压：脉冲IB0在基极偏置电阻上形成负自偏压。3.滤波匹配网络（输入与输出）滤波匹配网络（输入与输出）L型：型：T型：丙类谐振功放电路实例分析： 3.4 丙类倍频器的工作原理丙

8、类倍频器的工作原理 原理：利用器件的非线性对输入信号进行非线原理：利用器件的非线性对输入信号进行非线性变换，再利用谐振系统从各次谐波中取出所性变换，再利用谐振系统从各次谐波中取出所需的需的n次谐波分量，从而实现次谐波分量，从而实现n倍频。倍频。CCC0cnmcnmDConCn21VIUIpP当当n2时，一般设时，一般设陷波电路，从而有效陷波电路，从而有效滤除低次谐波。如图：滤除低次谐波。如图：丙类倍频器一般工作于弱欠压和临界状态，可以临界状态分析，如：丙类倍频器一般工作于弱欠压和临界状态，可以临界状态分析，如：cnmcnmon21UIP n越大，越大，Pon和和cn越小且越小且n的谐波难滤除，

9、所以一般的谐波难滤除，所以一般n取取23级。级。3.5 丁类高频功率放大电路简介丁类高频功率放大电路简介 丁类放大电路中，三极管处于开关状态。丁类放大电路中，三极管处于开关状态。 在理想情况下，丁类高频功率放大电路的效率可达在理想情况下，丁类高频功率放大电路的效率可达100%，实际情况下也可达，实际情况下也可达90%左右。左右。 V1、V2各饱和导通半周，尽管导通电各饱和导通半周，尽管导通电流很大，但相应的管压降很小，流很大，但相应的管压降很小，这样每管的管耗就很小，放大器这样每管的管耗就很小，放大器的效率也很高。的效率也很高。3.6 宽带高频功率放大器简介宽带高频功率放大器简介1.传输线变压

10、器工作原理传输线变压器工作原理传输线变压器的工作方式是传输线原理与变压传输线变压器的工作方式是传输线原理与变压器原理的结合，其主要特点是工作频带极宽。器原理的结合，其主要特点是工作频带极宽。2.传输线变压器的应用功率合成与分配应用举例：本章小结 1.高频功率放大器分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。高频功率放大器。 2.为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，其集电极电流是失真严重的脉冲波形。其集电极电流是失真严重的脉冲波形。 3.谐振功率放大器有欠压、临界、过压三种状态。谐振功率放大器有欠压、临界、过压三种状态。 4.谐振功率放大器电路包括集电极馈电电路、基极谐振功率放大器电路包括集电极馈电电路、基极馈电