高频电子线路(第二版)课件第三章

1、1第3章 高频谐振放大器 3.1 高频小信号放大器 3.2 高频功率放大器的原理和特性 3.3 高频功率放大器的高频效应 3.4 高频功率放大器的实际线路 3.5 高频功放、 功率合成与射频模块放大器 23.1 高频小信号放大器 一、概述一、概述 1、定义、定义：高频小信号放大器的功能就是放大各种无：高频小信号放大器的功能就是放大各种无线电设备中的高频小信号。此处的线电设备中的高频小信号。此处的“小信号小信号”是指输入是指输入信号的电平较低，信号的电平较低，放大器工作在它的线性范围放大器工作在它的线性范围。 2、高频小信号放大器的分类、高频小信号放大器的分类： (1) 按放大器的按放大器的频带

2、宽度频带宽度来分：窄带放大器和宽带来分：窄带放大器和宽带放大器。放大器。 (2) 按按有源器件有源器件来分：分立元件高频小信号放大器来分：分立元件高频小信号放大器和集成放大器。和集成放大器。3 3、高频小信号放大器的主要要求、高频小信号放大器的主要要求 (1) 高增益，即要求放大器的放大量要高。一般可达高增益，即要求放大器的放大量要高。一般可达80100dB； (2) 频率选择性要好；频率选择性要好； (3) 工作稳定可靠。工作稳定可靠。二、二、高频小信号谐振放大器的工作原理 图图3-1(a)是一典型的高频小信号谐振放大器的实际线路。是一典型的高频小信号谐振放大器的实际线路。其中：其中：Cb、

3、Ce为高频旁路电容；为高频旁路电容；Rb1 、 Rb2 、 Re为偏置电阻。为偏置电阻。图图3-1(b)为其交流等效电路，为其交流等效电路，有抽头的谐振回路有抽头的谐振回路为放大器的为放大器的负载，完成负载，完成阻抗匹配和选频功能阻抗匹配和选频功能。放大器。放大器工作在甲工作在甲(A)类状类状态态。4RL2L3C14VRb1Rb2CbReCe(a)55RL2LC5V(b)431 图 3-1 高频小信号谐振放大器 (a) 实际线路; (b) 交流等效电路 6二、放大器性能分析 1晶体管的高频等效电路晶体管的高频等效电路 要分析和说明高频调谐放大器的性能，首先必须考虑晶体要分析和说明高频调谐放大器

4、的性能，首先必须考虑晶体管在高频时的等效电路。图管在高频时的等效电路。图3-2(a)是晶体管在高频运用时的是晶体管在高频运用时的混混等效电路等效电路,它它反映了晶体管中的物理过程反映了晶体管中的物理过程, 也是分析晶体也是分析晶体管高频时的基本等效电路。管高频时的基本等效电路。 rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C图 3-2 晶体三极管等效电路混等效电路7 直接使用晶体管的混直接使用晶体管的混等效电路分析放大器的性能很等效电路分析放大器的性能很不方便，通常在不方便，通常在低频时采用低频时采用h参数等效电路参数等效电路，而在，而在高频时，高频时，一般采用一般采用Y参数等效电路参数

5、等效电路。晶体管的。晶体管的Y参数等效电路如图参数等效电路如图3-2(b)所示。所示。Ube.Yoebece(b)YieYreUce.YfeUbeUce. 图 3-2 晶体三极管等效电路 Y参数等效电路8其中：其中： Yie输出端交流短路时的输出端交流短路时的输入导纳输入导纳 Yoe输入端交流短路时的输入端交流短路时的输出导纳输出导纳 Yfe输出端交流短路时的输出端交流短路时的正向传输导纳正向传输导纳 Yre输入端交流短路时的输入端交流短路时的反向传输导纳反向传输导纳9 在忽略在忽略rbe及满足及满足CC的条件下的条件下, Y参数与混参数与混参数之间参数之间的关系为的关系为：bburebbmf

6、ebbmbboebbierCjCjYrCjgYrCjgrCjCjYrCjCjY1111 (3-1)(3-2) (3-3) (3-4) 10特别说明特别说明： (1) Y参数不仅与晶体管的静态工作点有关，而且与工作参数不仅与晶体管的静态工作点有关，而且与工作频率有关，不过当放大器工作在窄带时，频率有关，不过当放大器工作在窄带时，Y参数变化不大，参数变化不大，可近似看作常数；可近似看作常数； (2) 在以后如没有特别说明，高频小信号放大器都是工作在以后如没有特别说明，高频小信号放大器都是工作在窄带，晶体管一律用在窄带，晶体管一律用Y参数等效。参数等效。 由图由图3-2可以得到晶体管可以得到晶体管Y

7、参数等效电路的参数等效电路的Y参数方程参数方程为：为：coebfeccrebiebUYUYIUYUYI(3-5a) (3-5b) 11 2 放大器的性能参数放大器的性能参数 根据图3-1可以画出其高频等效电路如图3-3所示。忽略忽略管子内部的反馈管子内部的反馈, 即令即令Yre =0, 由图由图3-3可得：可得：cLcbSSbUYIUYII(3-6a) ISYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe.图 3-3 图3-1高频小信号放大器的高频等效电路 (3-6b) 12(3) 输出导纳输出导纳YoieSfereoeIccoYYYYYUIYS0 (3-9) 利用式(3-

8、6)和晶体管的Y参数方程(3-5)式，联立可求出放大器的相关参数。 (1) 电压放大倍数电压放大倍数K(2) 输入导纳输入导纳Yi (3- 7) (3-8) fecoeLbYUKYYU ferebiieoeLbY YIYYYYU13四、四、高频谐振放大器的稳定性 1放大器的稳定性放大器的稳定性 (1) 稳定性的引入稳定性的引入：前面分析了高频小信号放大器的性能，：前面分析了高频小信号放大器的性能，但由于晶体管内部存在集基间电容但由于晶体管内部存在集基间电容Cbc的反馈，或者通过的反馈，或者通过Y参参数的反向传输导纳数的反向传输导纳Yre的反馈，使放大器存在不稳定的问题。的反馈，使放大器存在不稳

9、定的问题。 (4) 通频带通频带B 0.707与矩形系数与矩形系数K 0.1 由于图3-1为一单调谐放大器，通频带B 0.707为：LoQfB707. 0(3-10) 其矩形系数B 0.1仍为9.95。 14 (2) 定性分析定性分析 下面分析由于反向传输导纳下面分析由于反向传输导纳Yre的反馈引起的不稳定。的反馈引起的不稳定。假设：假设：反向传输导纳反向传输导纳Yre引入的输入导纳引入的输入导纳, 记为记为Yir。忽略。忽略Rbb的的影响影响, 则由式则由式(3-3)、 (3- 4)有：有： femYg考虑谐振频率考虑谐振频率0附近情况附近情况, 有：有：reuYj C recirbY UY

10、 UccpfebpUI ZY U Z其中其中Zp为有载时并联谐振回路阻抗为有载时并联谐振回路阻抗, 根据第二章根据第二章(2-9)式，设式，设回路有载谐振阻抗为回路有载谐振阻抗为RL=1/ GL，有：，有： (3-11a) (3-11b) (3-11c) (3-11d) 150000(12)(12)umumirLLLLjC gC gYjGj QGj Q 并将并将Yoe归入谐振回路负载中，归入谐振回路负载中，则谐振回路总导纳谐振回路总导纳为： 由上述式(3-11a)(3-11d)可得：00112(12)LpLLLRZj QGj Q01(12)oeLLLpYYGj QZrefebprecirref

11、epbbY Y U ZY UYY Y ZUU故 (3-11) 16由上式可得上式可得：当当回路谐振时回路谐振时，Yir为一电容为一电容（由反向传输导纳引入的输入（由反向传输导纳引入的输入导纳）；导纳）；当当 0时，时， Yir的电导为正，是负反馈的电导为正，是负反馈。(1) 当当 0 时，时， Yir的电导为负，是正反馈的电导为负，是正反馈，将导致放大器不，将导致放大器不稳定。稳定。正反馈使放大倍数增大负反馈使放大倍数下降17 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法（1）中和法）中和法 图图3-5(a)是利用中和电容是利用中和电容Cn的中和电路。的中和电路。 为了抵消为了抵消Yre

12、的的反馈反馈, 从集电极回路取一与从集电极回路取一与 反相的电压反相的电压 , 通过通过Cn反馈到输反馈到输入端。根据电桥平衡有：入端。根据电桥平衡有：1122nb cb cLNCCCLNcUnU则则中和条件中和条件为为 (3-12) 02010011b cnjLjLjCjC18N2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a)CbV中和电容19L1L2Uc.CnUo.EcV2(b)V1 图 3-5 中和电路(a) 原理电路; (b) 某收音机实际电路中和电容20V1V2YSYLYi YieYo YobYfbYrbYib 图 3-6 共发共基电路（2）失配法）失配法 失配法失配法是通过是通过增大放大

13、器的负载导纳，使输出电路失配，增大放大器的负载导纳，使输出电路失配，以降低输出电压，从而减少对输入端的影响以降低输出电压，从而减少对输入端的影响。因此失配法是用。因此失配法是用牺牲电路增益来换取电路的稳定。共发牺牲电路增益来换取电路的稳定。共发共基电路是典型的失共基电路是典型的失配法应用。配法应用。21DR3R1R4R2G2G1S EcuoCSRSV 图 3-7 双栅场效应管调谐放大器 22（3）减少放大器的电磁耦合）减少放大器的电磁耦合 前面讨论放大器的稳定性，是从放大器内部来看的，实前面讨论放大器的稳定性，是从放大器内部来看的，实际上还应考虑由于外部原因造成的不稳定，而电磁耦合是引际上还应

14、考虑由于外部原因造成的不稳定，而电磁耦合是引起外部寄生反馈的主要因素，因此抑制和减少电磁耦合是提起外部寄生反馈的主要因素，因此抑制和减少电磁耦合是提高放大器稳定性的重要途径。高放大器稳定性的重要途径。 放大器中的放大器中的电磁耦合途径主要电磁耦合途径主要有：有： A、电容性耦合；、电容性耦合； B、电感性耦合；、电感性耦合； C、公共电阻耦合；、公共电阻耦合； D、辐射耦合、辐射耦合nU23五、五、多级谐振放大器 1多级单调谐放大器多级单调谐放大器 假设多级单调谐放大器的谐振频率相同假设多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中心均为信号的中心频率，且各级放大器的电压放大倍数分别为频率，且

15、各级放大器的电压放大倍数分别为K01、 K02、 K0n,则总的则总的电压放大倍数电压放大倍数为：为：nKKKK002010 (3-13) 211a(3-14) 2/2)1 (nna(3-15) 由第二章可知，由第二章可知，单调谐放大器的归一化频率特性单调谐放大器的归一化频率特性为：为：则有则有n的回路的的回路的多级单调谐放大器的归一化频率特性多级单调谐放大器的归一化频率特性为：为：242. 多级双调谐放大器多级双调谐放大器 表32 多级双调谐放大器的带宽和矩形系数2/4)41 (nna(3-16) 253. 参差调谐放大器参差调谐放大器 参差调谐的概念参差调谐的概念： 图图3-8是采用单调谐

16、回路和双调谐回路组成的参差调谐是采用单调谐回路和双调谐回路组成的参差调谐放大器的频率特性。放大器的频率特性。 图图3-9示出了一彩色电视机高频头的调谐放大器的简化示出了一彩色电视机高频头的调谐放大器的简化电路。电路。 2627C2C1AGCG2G1DVSEcC3 图 3-9电视机高频放大器的简化电路 28六、六、 高频集成放大器 1、高频集成放大器的分类、高频集成放大器的分类 高频集成放大器高频集成放大器分为以下两类分为以下两类: (1) 一种一种是非选频的高频集成放大器是非选频的高频集成放大器, 主要用于某些不主要用于某些不需要选频功能的设备中需要选频功能的设备中, 通常以电阻或宽带高频变压

17、器作通常以电阻或宽带高频变压器作负载；负载； (2) 另一种是选频放大器另一种是选频放大器, 用于需要有选频功能的场合用于需要有选频功能的场合, 如接收机的中放就是它的典型应用。如接收机的中放就是它的典型应用。 通常为了满足高增益放大器的选频要求，集成选频通常为了满足高增益放大器的选频要求，集成选频放大器一般采用集中滤波器作为选频电路。放大器一般采用集中滤波器作为选频电路。29 2、高频集成放大器与集中滤波器的接法、高频集成放大器与集中滤波器的接法 (1) 集中选频滤波器集中选频滤波器接于宽带集成放大器的后面接于宽带集成放大器的后面 在图在图3-10(a)中中, 集中选频滤波器接于宽带集成放大

18、器集中选频滤波器接于宽带集成放大器的后面，这是一种常见接法。的后面，这是一种常见接法。 该接法需注意的问题为该接法需注意的问题为：集成放大器与集中滤波器：集成放大器与集中滤波器之间的之间的阻抗匹配问题阻抗匹配问题，这包括，这包括两重含义两重含义：其一其一是从放大器是从放大器输出上看，阻抗匹配表示放大器有较大的功率增益输出上看，阻抗匹配表示放大器有较大的功率增益；其二其二是从滤波器的输入端看，要求信号源的阻抗与滤波器的输是从滤波器的输入端看，要求信号源的阻抗与滤波器的输入阻抗，方能得到预期得频率特性。入阻抗，方能得到预期得频率特性。 (2) 集中选频滤波器集中选频滤波器接于宽带集成放大器的前面接

19、于宽带集成放大器的前面 图图3-10(b)是集中选频滤波器接于宽带集成放大器的前是集中选频滤波器接于宽带集成放大器的前面的一种接法。面的一种接法。 30(a)(b)前 置放大器集 中滤波器宽 带放大器宽 带放大器集 中滤波器图3-10 集中选频放大器组成框图31 图图 3-11示出了示出了Mini Circuits公司生产的一集成放大器公司生产的一集成放大器MRA8的应用电路，的应用电路， MRA8是硅单片放大器是硅单片放大器, 其主要指标其主要指标见表见表3-3。 A2C2L1L2A1C1MRA8ui5050uoC3R1R2220 14W220 14W15MRA8C4图 3-11 集成选频放

20、大器应用举例 32333.2 高频功率放大器的原理和特性 高频功率放大器的高频功率放大器的主要功能主要功能是是放大高频信号放大高频信号, 并且并且以以高效输出大功率为目的高效输出大功率为目的, 它它主要应用于各种无线电发射机主要应用于各种无线电发射机中。中。 一、高频功率放大器概述一、高频功率放大器概述 1、高频功放管的类型、高频功放管的类型 电子管电子管：主要：主要用于输出功率在几百瓦以上用于输出功率在几百瓦以上的场合；的场合； 高频大功率高频大功率晶体管晶体管和和场效应管场效应管：主要用于输出功率：主要用于输出功率在在几百瓦以下几百瓦以下的场合。的场合。34 2、功率放大器工作状态功率放大

21、器工作状态 A(甲甲)类类：其理想效率为：其理想效率为50%； B(乙乙)类类：其理想效率为：其理想效率为78.5%； AB(甲乙甲乙)类类：其理想效率为：其理想效率为50%78.5%； C (丙丙)类类：高频非线性功率放大器：高频非线性功率放大器 E 类类：开关型高频功率放大器：开关型高频功率放大器 S类类：开关型高频功率放大器：开关型高频功率放大器 其中：其中：A类、类、B类和类和AB类主要用于低频功率放大器类主要用于低频功率放大器，而，而C类、类、E类和类和S类一般只用于高频功率放大器类一般只用于高频功率放大器。35 3、高频功率放大器的特点、高频功率放大器的特点 我们知道我们知道低频功

22、率放大器低频功率放大器的工作频率低，的工作频率低，相对频带宽相对频带宽度很大度很大；如一般工作在；如一般工作在2020000Hz，高端频率与低端频率，高端频率与低端频率相差相差1000倍。倍。 对于对于高频功率放大器高频功率放大器：工作频率高，相对频带宽度很工作频率高，相对频带宽度很小小；例如调幅广播的带宽为；例如调幅广播的带宽为9kHz，若中心频率取，若中心频率取900kHz，则相对频带宽度仅为则相对频带宽度仅为1。因此高频功率放大器为了达到对。因此高频功率放大器为了达到对选择性（频带）的要求，选择性（频带）的要求，一般采用调谐放大器一般采用调谐放大器。 由于高频功放要求高频工作、高效率，因

23、而由于高频功放要求高频工作、高效率，因而工作在高工作在高频状态和大信号非线性状态是其主要特点频状态和大信号非线性状态是其主要特点。 36二、工作原理 图图3-12是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路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除电源和偏置电路外, 它是由它是由晶体管晶体管、 谐振回路谐振回路和和输入回路输入回路三部分组成的。其中：三部分组成的。其中： 晶体管晶体管：常采用：常采用NPN高频大功率晶体管，其特征频率高频大功率晶体管，其特征频率fT高高 。 静态工作状态静态工作状态：一般在：一般在C类，即基极偏置为负值；类，即基极偏置为负值； 输入信号输入

24、信号：输入信号为大信号，可达：输入信号为大信号，可达12V，甚至更大。，甚至更大。 工作状态工作状态：晶体管工作在截止和导通：晶体管工作在截止和导通(线性放大线性放大)两种状两种状态，基极电流和集电极电流均为高频脉冲电流。态，基极电流和集电极电流均为高频脉冲电流。 放大器的负载放大器的负载：用带抽头的：用带抽头的LC并联谐振回路作负载，可并联谐振回路作负载，可以起到选频和阻抗变换两方面的作用。以起到选频和阻抗变换两方面的作用。37ucCRLuceubeubEbEcu ()ibicV图 3-12 晶体管高频功率放大器的原理线路 BBUCCU38 1电流、 电压波形 设输入信号为 coscosbb

25、beBBbuUtuUUt则由图3-12得基极回路电压为：(3-17) 周期性脉冲可以分解成直流、周期性脉冲可以分解成直流、 基波基波(信号频率分量信号频率分量)和各次谐波分量和各次谐波分量, 即： tnItIIicnccoccoscos1(3-18) 式中39) 1()()coscos1)(1(cossin2cossin2)()cos1 (cossin)()cos1 (cossinmax2max1maxmax10maxmaxnainnnnniIaiiIaiiIncccncccccco (3-19b) (3-19a) (3-19c) 4041其中其中称为导通角称为导通角，0()、 1()、 n(

26、)分别称为余弦脉冲的分别称为余弦脉冲的直流、直流、 基波、基波、 n次谐波的分解系数次谐波的分解系数, 数值见附录。数值见附录。 由图由图3-12可以看出，可以看出，放大器的负载为并联谐振回路，当放大器的负载为并联谐振回路，当谐振频率谐振频率0等于激励信号频率等于激励信号频率时，回路对时，回路对频率呈现一频率呈现一大谐振电阻大谐振电阻RL，因此式，因此式(3-18)中基波分量在回路上产生电压，中基波分量在回路上产生电压，而对远离而对远离的直流和谐波分量的直流和谐波分量22、33等呈现很小的阻抗，等呈现很小的阻抗，因而这些频率成分的输出很小，几乎为零，可以忽略。故回因而这些频率成分的输出很小，几

27、乎为零，可以忽略。故回路输出电压为路输出电压为：1coscosoccLcuuI RtUtcosCEccocccuUuUUt(3-20)(3-20)(3-21)(3-21)晶体管的晶体管的集电极电压集电极电压为：为：4243 图图3-14给出了放大器各点信号的波形图。给出了放大器各点信号的波形图。 由图可以看出，当集电极回路调谐时，由图可以看出，当集电极回路调谐时，Ubemax、 ICmax、 UCEmin是同一时刻出现的，导通角是同一时刻出现的，导通角越小，越小， i iC越集中在越集中在UCEmin附近，故耗损越小，效率越高。附近，故耗损越小，效率越高。 另外，我们也可根据集电极电流的导通角

28、来划分功放另外，我们也可根据集电极电流的导通角来划分功放的工作类型：的工作类型：当当180180o o时时，为，为A类；类； 当当90o o 180180o o时时，为，为AB类；类； 当当90 uCES 。 (2) 过压状态过压状态： 当功放的激励足够大时，功放的最高工作功放的最高工作状态将进入饱和区，即动特性的状态将进入饱和区，即动特性的A点在饱和区的工作状态，点在饱和区的工作状态，称为过压状态。如图称为过压状态。如图(3-17)所示。所示。 过压状态功放的特点过压状态功放的特点：功放的工作点将在截止区、线性功放的工作点将在截止区、线性放大区和饱和区三个区内变化；功放的集电极电流为顶部凹放

29、大区和饱和区三个区内变化；功放的集电极电流为顶部凹陷的余弦脉冲；功放的效率将随着陷的余弦脉冲；功放的效率将随着Uc的进一步增大而降低，的进一步增大而降低，在这种状态下，由于导通角过大导致波形系数较小；有在这种状态下，由于导通角过大导致波形系数较小；有UCEmin R RLCRLCR，故选择L-II型。且串联支路用电感，并联支路用电容。 根据（3-33b）式，回路的品质因素为： 其它见教材。213LCRRQR 80 图图3-29是一超短波输出放大器的实际电路是一超短波输出放大器的实际电路, 它工作它工作于固定频率。于固定频率。 3DA21CCbVC1L1L2C222.5 V图 3-29 一超短波

30、输出放大器的实际电路 L2是为抵消天线的容抗而设立的C1、C2、L2构成型匹配网络81 2耦合回路耦合回路 图图3-30是一短波发射机的输出放大器，是一短波发射机的输出放大器， 它采用它采用互感耦互感耦合回路作输出电路合回路作输出电路, 多波段工作。（多波段工作。（简单分析教材图简单分析教材图3-34) V1CbC1L1L2C2KL324 VM 图3-33 短波输出放大器的实际线路1:4传输线变压器82三、高频功放的推挽连接线路三、高频功放的推挽连接线路 在高频功放中，不论是输出级还是中间级，有时会在高频功放中，不论是输出级还是中间级，有时会用到推挽连接线路用到推挽连接线路，其，其主要目的主要

31、目的是为了是为了提高输出功率提高输出功率，工作原理与低频功放类似工作原理与低频功放类似。此处不再祥述。此处不再祥述。83四、高频功放的实际线路举例四、高频功放的实际线路举例 图图3-38(a)是是工作频率为工作频率为50 MHz的晶体管谐振功率放的晶体管谐振功率放大电路大电路, 它向它向50 外接负载提供外接负载提供25W功率功率, 功率增益达功率增益达7 dB。 VL2Ec13.5 VLbC1C214150pF50 90400 pFL1L332250 pF32250 pFC3C450 (a)84C5VR1100k50 530 pFL1533pF15 pFC4R2110 kEGEDC615 p

32、FL3C8C7533 pF533 pF50 (b)C1C2C3L2 图 3-38 高频功放实际线路(a) 50 MHz谐振功放电路; (b) 175 MHz谐振功放电路85 3.5 高频功放、功率合成与射频高频功放、功率合成与射频模块放大器模块放大器 一、一、 D类高频功率放大器 1. 电流开关型电流开关型D类放大器类放大器 图图3-39是是电流开关型电流开关型D类放大器类放大器的原理线路和波形图，的原理线路和波形图， 线路通过高频变压器线路通过高频变压器T1, 使晶体管使晶体管V1、 V2获得反向的方获得反向的方波激励电压。波激励电压。 86ccescesmcescesmEuuUtdutuU

33、)(2cos)(122 由此可得 )()(2)(2cesccesmmcescescmuEuUUuuEU 集电极回路两端的高频电压有效值为集电极回路两端的高频电压峰值为 (3-46) (3-47) 87CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec 图 3-39 电流开关型D类放大器 的线路和波形 UCC88 V1(V2)的集电极电流为振幅等于的集电极电流为振幅等于Ic0的矩形的矩形, 它的基频它的基频分量振幅等于分量振幅等于(2/)Ic0。 V

34、1、 V2的的ic1、 ic2中的基频分量电中的基频分量电流在集电极回路阻抗流在集电极回路阻抗RL(考虑了负载考虑了负载RL的反射电阻的反射电阻)两端两端产生的基频电压振幅为：产生的基频电压振幅为：222212()()221()22cmcoLcmcocccesLLcmcccesLLUIRUIUuRRUPUuRR将式(3-35)代入式(3-37), 得输出功率为输出功率为 输入功率为输入功率为 (3-51) (3-50) (3-49) 892020110()2()2100%100%cccocccescLccccescesLcccesccPU IUuERPPPUuuRUuPPU 集电极损耗功率为

35、(3-54) (3-53) (3-52) 2电压开关型电压开关型D类放大器类放大器 图3-40为一互补电压开关型D类功放的线路及电流电压波形。两个同型(NPN)管串联, 集电极加有恒定的直流电压Ec。 90ic2iLL0C0RLV2uce2uce1V1T1Ec(a)ic1iLL0C0RLEcS(b)uce291uce2 tEc02iL t0ic1 t0ic1maxic2 t0(c)图 3-40 电压开关型D类功放的线路及波形 92 由图可见由图可见, 因因ic1、ic2都是半波余弦脉冲都是半波余弦脉冲(=90), 所以两管的直流电压和负载电流分别为所以两管的直流电压和负载电流分别为:max0m

36、axmax11cccocccoccoiEIEPiIiI两管的直流输入功率为 负载上的基波电压UL等于uce2方波脉冲中的基波电压分量。 对uce2分解可得93max0max022212sin1ccLLLLccLLLccLiEIURPPiEIUPEttdEU负载上的功率为 可见 此时匹配的负载电阻为 (3-55) (3-56) 94二、 E类高频功率放大器类高频功率放大器 根据前面分析可知根据前面分析可知D类开关型高频功放总是由两个功放类开关型高频功放总是由两个功放管组成管组成，而，而E类开关型高频功放则是单管工作在开关状态类开关型高频功放则是单管工作在开关状态。 E类高频功率放大器的电路如图类高频功率放大器的电路如图4-41所示。所示。 其工作过程为（略）：其工作过程为（略）：95三、功率合成器 功率合成器功率合成器, 就是就是采用多个高频晶体管采用多个高频晶体管, 使它们产生使它们产生的高频功率在一个公共负载上相加的高频功率在一个公共负载上相加。一个理想的功率合。一个理想的功率合成器应满足：成器应满足： (1) N个同类型的放大器，它