第3章高频谐振放大器-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3.1高频小信号放大器

频带宽度类型器件3.1高频小信号放大器

窄带放大器

宽带放大器频带宽度类型3.1高频小信号放大器

窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度类型3.1高频小信号放大器

分立元件

集成电路窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型3.1高频小信号放大器

分立元件—工作频率高、线路较简单

窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型3.1高频小信号放大器

增益高、性能稳定、调整容易

分立元件—工作频率高、线路较简单

集成电路窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型3.1高频小信号放大器

增益高、性能稳定、调整容易

组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件—工作频率高、线路较简单

集成电路窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型3.1高频小信号放大器

增益高、性能稳定、调整容易

组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件—工作频率高、线路较简单

集成电路窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型高频小信号放大器的要求：

3.1高频小信号放大器

增益高、性能稳定、调整容易

组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件—工作频率高、线路较简单

集成电路窄带放大器—以选频回路作负载（耦合回路）

宽带放大器—以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型对高频小信号放大器的要求：（1）增益要高

（2）频率选择性要好

（3）工作稳定可靠一.工作原理1.电路组成

一.工作原理1.电路组成

分压式偏置电路，Cb、Ce高频旁路电容,

输入、输出采用变压器耦合。2交流通路

2交流通路

LC谐振回路作负载；

2交流通路

LC谐振回路作负载；

器件（信号源）采用部分接入，提高Q值；

2交流通路

LC谐振回路作负载；

器件（信号源）采用部分接入，提高Q值；

器件工作在A（甲）类状态。

二.性能分析

1.晶体管的高频等效电路

图3─2晶体三极管等效电路

混Π等效电路Y参数等效电路(a)混Π等效电路—基区体电阻，大小与频率无关。(a)混Π等效电路—基区体电阻，大小与频率无关。—发射结电阻(a)混Π等效电路—基区体电阻，大小与频率无关。—发射结电阻—发射结电容、扩散电容—集电结电容、势垒电容(a)混Π等效电路—集电极电导单向化：（1）Y参数物理意义—输入短路的输入导纳—输入短路的输出导纳—输出短路的正向传输导纳—输入短路的反向传输导纳(b)Y参数等效电路（2）Y参数与混合参数的关系（3）Y参数方程

2．放大器的性能参数

忽略管子内部的反馈,即令Yre=0,图3-3图3-1高频小信号放大器的高频等效电路

(1)电压放大倍数K(1)电压放大倍数K(2)输入导纳Yi(3)输出导纳Yo(1)电压放大倍数K(2)输入导纳Yi

(4)通频带B

0.707与矩形系数K

0.1

通频带B

0.707为

(4)通频带B

0.707与矩形系数K

0.1

通频带B

0.707为三、高频谐振放大器的稳定性

一.工作原理二.性能分析三、高频谐振放大器的稳定性

1．放大器的稳定性不稳定的主要原因是引起的内反馈，

如果反馈在某频率上满足正反馈条件，则可能产生自激振荡。

一.工作原理二.性能分析三、高频谐振放大器的稳定性

1．放大器的稳定性不稳定的主要原因是引起的反馈，

如果反馈在某频率上满足正反馈条件，则可能产生自激振荡。

一.工作原理二.性能分析2.提高放大器稳定性的方法三、高频谐振放大器的稳定性

1．放大器的稳定性不稳定的主要原因是引起的反馈，

如果反馈在某频率上满足正反馈条件，则可能产生自激振荡。

一.工作原理二.性能分析2.提高放大器稳定性的方法（１）从晶体入手，选择

小的管子。

（２）从电路上消除，有中和法和失配法。

2.提高放大器稳定性的方法

（ａ）中和法

2.提高放大器稳定性的方法

（ａ）中和法电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则ＣＤ端即使

有电压也不反馈到ＡＢ端．即ＬＣ调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端。

2.提高放大器稳定性的方法

（ａ）中和法电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则ＣＤ端即使

有电压也不反馈到ＡＢ端．

即ＬＣ调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：

2.提高放大器稳定性的方法

（ａ）中和法则中和条件为电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则ＣＤ端即使

有电压也不反馈到ＡＢ端．

即ＬＣ调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：

2.提高放大器稳定性的方法

（ａ）中和法则中和条件为电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则ＣＤ端即使

有电压也不反馈到ＡＢ端．

即ＬＣ调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：*仅在一个频率点上中和，效果有限。原理电路图3─5中和电路某收音机实际电路（ｂ）失配法

增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。

（ｂ）失配法

增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。

例１．共发一共基连接

（ｂ）失配法

增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。

例１．共发一共基连接

共基电路输入阻抗低，输入导纳大，频带宽，

电压增益大，使共发负载导纳大，密勒电容小，

减小内反馈，总电压增益、电流增益均大。图3─7双栅场效应管调谐放大器

例２.场效应管放大器

采用双栅管，相当于共源—共栅级联。四、多级谐振放大器

四、多级谐振放大器

（1）总增益是单级增益的乘积。（2）总频带比单级窄。四、多级谐振放大器

（1）总增益是单级增益的乘积。（2）总频带比单级窄。1．多级单调谐放大器（１）总增益放大倍数四、多级谐振放大器

（1）总增益是单级增益的乘积。（2）总频带比单级窄。1．多级单调谐放大器（１）总增益放大倍数（２）频率特性n级单级四、多级谐振放大器

（1）总增益是单级增益的乘积。（2）总频带比单级窄。1．多级单调谐放大器（１）总增益放大倍数（２）频率特性n级带宽缩减因子，矩形系数减小．表3-2多级双调谐放大器的带宽和矩形系数

2.多级双调谐放大器设各级均用双回路，且Ａ＝１带宽和矩形系数见表３－２，比单级减小。

2.多级双调谐放大器3.参差调谐放大器

各级谐振频率不同，可获得较好的频率特性

二参差三参差（Ｐ６１图３－８）例如:电视机高放，单调谐＋双调谐设各级均用双回路，且Ａ＝１带宽和矩形系数见表３－２，比单级减小．五．高频集成放大器五．高频集成放大器宽带放大器选频放大器五．高频集成放大器宽带放大器选频放大器（ａ）先放大，后滤波

（ｂ）集中滤波＋宽放各级外接ＬＣ回路

集中选频放大器AD98XX系列，如9850、9854五．高频集成放大器宽带放大器选频放大器（ａ）先放大，后滤波

（ｂ）集中滤波＋宽放各级外接ＬＣ回路

集中选频放大器集中滤波器ＬＣ回路

晶体滤波器、陶瓷滤波器

声表面滤波器五．高频集成放大器宽带放大器选频放大器（ａ）先放大，后滤波

（ｂ）集中滤波＋宽放各级外接ＬＣ回路

集中选频放大器集中滤波器ＬＣ回路

晶体滤波器、陶瓷滤波器

声表面滤波器预中放SAWF中放IC例：电视中放3.2高频功率放大器的原理和特性

3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）

Ｂ类（乙类）ＡＢ类（甲乙类）

Ｃ类（丙类）

按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）—器件不进入截止区θ=180º

Ｂ类（乙类）

ＡＢ类（甲乙类）

Ｃ类（丙类）

按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）—器件不进入截止区θ=180º

Ｂ类（乙类）—器件半个周期导通θ=90º

ＡＢ类（甲乙类）

Ｃ类（丙类）按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）—器件不进入截止区θ=180º

Ｂ类（乙类）—器件半个周期导通θ=90º

ＡＢ类（甲乙类）—半个多周期导通90º<θ<180º

Ｃ类（丙类）按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）—器件不进入截止区θ=180º

Ｂ类（乙类）—器件半个周期导通θ=90º

ＡＢ类（甲乙类）—半个多周期导通90º<θ<180º

Ｃ类（丙类）—少半个周期导通θ<90º

按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：3.2高频功率放大器的原理和特性

用于无线发射机小功率、毫瓦级手机

大功率、千瓦级电台Ａ类（甲类）—器件不进入截止区θ=180º

Ｂ类（乙类）—器件半个周期导通θ=90º

ＡＢ类（甲乙类）—半个多周期导通90º<θ<180º

Ｃ类（丙类）—少半个周期导通θ<90º

Ｄ类（丁类）、Ｅ类、Ｓ、Ｆ、Ｇ、Ｈ类按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：按工作频率，功率放大器分类：低频功放高频功放低频功放—工作频率低，相对频带宽20Hz-20kHz

低频功放—工作频率低，相对频带宽20Hz-20kHz

高频功放—工作频率高，相对频带窄几百k-几百MHz

低频功放—工作频率低，相对频带宽20Hz-20kHz

高频功放—工作频率高，相对频带窄几百k-几百MHz

以选频网络作负载，称为谐振功放。低频功放—工作频率低，相对频带宽20Hz-20kHz

高频功放—工作频率高，相对频带窄几百k-几百MHz

以选网络作负载，称为谐振功放。高频功放的特点：

（1）大信号运用、器件工作在非线性状态

（2）丙类工作状态、器件进入截止区

（3）输入、输出信号为单频或窄带信号

低频功放—工作频率低，相对频带宽20Hz-20kHz

高频功放—工作频率高，相对频带窄几百k-几百MHz

以选网络作负载，称为谐振功放。高频功放的特点：

（1）大信号运用、器件工作在非线性状态

（2）丙类工作状态、器件进入截止区

（3）输入、输出信号为单频或窄带信号

定量分析只能用图解法、繁琐、无必要。图3─12晶体管高频功率放大器的原理线路一.工作原理1.电路组成

2．电流、电压波形设输入信号为则基极回路电压为

2．电流、电压波形设输入信号为则基极回路电压为因为通角小于90度，集电极电流为尖脉冲，

2．电流、电压波形设输入信号为则基极回路电压为因为通角小于90度，集电极电流为尖脉冲，由于采用LC回路，谐振在基波上，集电极电压为余弦波。

2．电流、电压波形

基极回路电压为余弦波集电极电流为尖脉冲，集电极电压为余弦波。分析方法：折线法Eb-基极偏置电压分析方法：折线法折线方程折线方程折线方程得折线方程得折线方程得当ωt=0时ic=icmax折线方程得当ωt=0时ic=icmax即折线方程余弦脉冲按付氏级展开得：余弦脉冲按付氏级展开得：—直流分量—基波分量—n次谐波其中α0(θ)、α1(θ)、αn(θ)分别称为余弦脉冲的直流、基波、n次谐波的分解系数,数值见附录。αn（θ）的变化规律每个αn（θ）都有一个最大值高频功率放大器波形特点：

（1）当输入余弦波时，

为尖脉冲，

输出谐振在基波上，为余弦波。高频功率放大器波形特点：

（1）当输入余弦波时，

为尖脉冲，

输出谐振在基波上，为余弦波。（2)大时，Uce

小，管耗小，故效率高。

2．高频功放的能量关系

（1）输出功率P1

2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为

2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为Ic1=icmaxα1(θ)Uc=Ic1RL令ξ=Uc/Ec，称为集电极电压利用系数。

2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为Ic1=icmaxα1(θ)Uc=Ic1RL令ξ=Uc/Ec，称为集电极电压利用系数。得P1

2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为集电极电源供给的直流输入功率P0为

2．高频功放的能量关系在集电极电路中,谐振回路得到的高频功率(高频一周的平均功率)即输出功率P1为集电极电源供给的直流输入功率P0为直流输入功率与集电极输出高频功率之差就是集电极损耗功率Pc,即

2．高频功放的主要指标

（1）输出功率P1（2）效率—集电极电源供给的直流输入功率—集电极损耗功率A类放大器B类放大器C类放大器功率放大倍数Kp用dB表示为功率放大倍数Kp即功率增益（4）电压放大倍数A（4）电压放大倍数A（4）电压放大倍数A高频功放的技术指标均与功放管的通角有关。（4）电压放大倍数A高频功放的技术指标均与功放管的通角有关。在实际应用中，兼顾输出功率和效率，θ取60-80º例：设要求负载上获得PL=5W的高频功率，耦合网络的传输效率试选管，计算其例：设要求负载上获得PL=5W的高频功率，耦合网络的传输效率试选管，计算其解：（1）（2）（2）（3）二.

高频谐振功率放大器的工作状态

1．高频功放的动特性

2.高频功放的工作状态

3.高频功放的外部特性

二.

高频谐振功率放大器的工作状态

1．高频功放的动特性

二.

高频谐振功率放大器的工作状态

1．高频功放的动特性

指加上激励信号及负载时,晶ic与ube或uce的关系曲线,低频小信号放大器中，负载为电阻，交流负载线为一直线。

二.

高频谐振功率放大器的工作状态

1．高频功放的动特性

指加上激励信号及负载时,晶ic与ube或uce的关系曲线,低频小信号放大器中，负载为电阻，交流负载线为一直线。

大信号，静态工作点低，谐振负载一般不是直线。

二.

高频谐振功率放大器的工作状态

1．高频功放的动特性

指加上激励信号及负载时,晶ic与ube或uce的关系曲线,低频小信号放大器中，负载为电阻，交流负载线为一直线。

大信号，静态工作点低，谐振负载一般不是直线。

在高频功放中，

当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点（2）取，则得Q点当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点（2）取，则得Q点（3）取，则得C点当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点（2）取，则得Q点（3）取，则得C点（4）连接A、Q两点，交横轴于B点

即A、B、C三点连线即为动特性曲线（图3-16）横轴上方用实线表示

横轴下方用虚线表示当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点（2）取，则得Q点（3）取，则得C点（4）连接A、Q两点，交横轴于B点

即A、B、C三点连线即为动特性曲线（图3-16）横轴上方用实线表示

横轴下方用虚线表示在A点没有进入饱和区时，动特性曲线的斜率为当晶体管特性用折线近似时，为直线，作法是：（1）取，则得A点（2）取，则得Q点（3）取，则得C点（4）连接A、Q两点，交横轴于B点

即A、B、C三点连线即为动特性曲线（图3-16）横轴上方用实线表示

横轴下方用虚线表示在A点没有进入饱和区时，动特性曲线的斜率为斜率不仅与RL有关，还与θ有关，且非线性。2.高频功放的工作状态按器件进入饱和区的时间长短分类欠压

临界

过压2.高频功放的工作状态按器件进入饱和区的时间长短分类欠压

临界

过压(1)欠压状态:器件不进入饱和区

优点:波形质量好

缺点:集电极电压利用不充分,输出功率小,效率低.2.高频功放的工作状态按器件进入饱和区的时间长短分类欠压

临界

过压(1)欠压状态:器件不进入饱和区

优点:波形质量好

缺点:集电极电压利用不充分,输出功率小,效率低.(2)临界状态:在信号最大值瞬间进入饱和区

优点:波形质量好,输出功率大,效率高,高频功放一般

工作在此.此时的集电极负载RL称为最佳负载.2.高频功放的工作状态按器件进入饱和区的时间长短分类欠压

临界

过压(1)欠压状态:器件不进入饱和区

优点:波形质量好

缺点:集电极电压利用不充分,输出功率小,效率低.(2)临界状态:在信号最大值瞬间进入饱和区

优点:波形质量好,输出功率大,效率高,高频功放一般

工作在此.此时的集电极负载RL称为最佳负载.

(3)过压状态:器件有一段时间工作在饱和区

优点：

RL变化时输出电压稳定性好，

较高。

缺点：波形质量较差,有凹陷.

2.高频功放的工作状态按器件进入饱和区的时间长短分类欠压

临界

过压(1)欠压状态:器件不进入饱和区

优点:波形质量好

缺点:集电极电压利用不充分,输出功率小,效率低.(2)临界状态:在信号最大值瞬间进入饱和区

优点:波形质量好,输出功率大,效率高,高频功放一般

工作在此.此时的集电极负载RL称为最佳负载.

(3)过压状态:器件有一段时间工作在饱和区

优点:RL变化时输出电压稳定性好.较高.

缺点:波形质量较差,有凹陷.

一般丙类放大器用临界状态,要求U0稳定性时用过压不用欠压。3高频功放的外部特性

（1）负载特性RL小时，Uc小，欠压状态

RL大到过压区，Uc

基本不变（2）振幅特性在欠压区，Ic0、Ic1、Uc

随Ub

增加而增加，但不是线性关系。（2）振幅特性在欠压区，Ic0、Ic1、Uc

随Ub

增加而增加，但不是线性关系。在过压区，Uc

基本不随Ub

变化，恒压区。放大等幅信号时用此区。（3）调制特性（3）调制特性（3）调制特性要实现调幅，须与成线性关系

（3）调制特性要实现调幅，须与成线性关系

基极调制时，应选欠压状态

（3）调制特性要实现调幅，须与成线性关系

基极调制时，应选欠压状态

集电极调制时，应选过压状态（3）调制特性要实现调幅，须与成线性关系

基极调制时，应选欠压状态

集电极调制时，应选过压状态高电平调制谐振时，纯阻(4)调谐特性谐振时，纯阻失谐时，

若原工作在过压状态，失谐时向临界、欠压变化.

用直流电流表指示Ic0来判断是否失谐;

(4)调谐特性谐振时，纯阻失谐时，

若原工作在过压状态，失谐时向临界、欠压变化.

用直流电流表指示Ic0来判断是否失谐;

失谐时

高频功放必须保持谐振状态,调谐时应降低Ec或Ub.

(4)调谐特性3.3高频功率放大器的高频效应1.少数载流子的渡越时间效应少数载流子从基区扩散到集电极所需时间称渡越时间信号源周期图见图3-23影响（1）构成反馈支路，引起放大器工作不稳定，甚至自激

（2）形成输出电容Co2.非线性电抗效应高频晶体管集电极电容是非线性势垒电容,约几十~200PF影响（1）构成反馈支路，引起放大器工作不稳定，甚至自激

（2）形成输出电容Co2.非线性电抗效应高频晶体管集电极电容是非线性势垒电容,约几十~200PF3.发射极引线电感的影响导线电感在共发组态:ωLe构成射极反馈耦合,使功放的激励加大,

增益降低,还使输入阻抗增加了电感分量.影响（1）构成反馈支路，引起放大器工作不稳定，甚至自激

（2）形成输出电容Co2.非线性电抗效应高频晶体管集电极电容是非线性势垒电容,约几十~200PF3.发射极引线电感的影响导线电感在共发组态:ωLe构成射极反馈耦合,使功放的激励加大,

增益降低,还使输入阻抗增加了电感分量.高频时，Uces随f的增大而增大

趋肤效应—边缘部分电流密度大;有效截面积减小，体电阻增大，压降增大4.饱和压降的影响

3.4高频功率放大器的实际线路一.直流馈电线路集电极馈电

基极馈电二.输出匹配网络

3.4高频功率放大器的实际线路一.直流馈电线路集电极馈电

基极馈电原则：保证基极回路电压

集电极回路电压高频信号不能流过直流电源旁路电容Cb

扼流圈Lb1.集电极馈电线路串联馈电

并联馈电图3─25集电极馈电线路两种形式

(a)串联馈电;(b)并联馈电1.集电极馈电线路串联馈电

并联馈电2基极馈电线路串联

并联

图3─26基极馈电线路的几种形式2基极馈电线路串联

并联(a)自给偏压(b)固定偏压(c)零偏压

图3─26基极馈电线路的几种形式2基极馈电线路串联

并联(a)自给偏压(b)固定偏压(c)零偏压负偏压由射极电阻提供外加负偏压不加偏压优点：偏压随激励大小变化，电路工作稳定。

产生自给偏压的条件1.器件非线性导电；2.电路中有储能元件。τ充=rbeCbτ放=ReCbτ充>τ放发射结反偏二.输出匹配网络

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

（不是共轭匹配，是要求最佳负载）

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

（不是共轭匹配，是要求最佳负载）

(2)滤波良好，抑制无用信号；

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

（不是共轭匹配，是要求最佳负载）

(2)滤波良好，抑制无用信号；

（采用低Q电路，Q值高了效率低）

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

（不是共轭匹配，是要求最佳负载）

(2)滤波良好，抑制无用信号；

（采用低Q电路，Q值高了效率低）

(3)适应波段工作要求，改变频率时调谐要方便。

二.输出匹配网络

高频功放对输出匹配网络的要求（特点）:(1)阻抗匹配，保证输出功率最大；

（不是共轭匹配，是要求最佳负载）

(2)滤波良好，抑制无用信号；

（采用低Q电路，Q值高了效率低）

(3)适应波段工作要求，改变频率时调谐要方便。

*常见电路有两种类型：LC匹配网络、耦合回路。

图3─27几种常见的LC匹配

(a)L型;(b)T型;(c)Π型常见形式(a)L型;(b)T型;(c)Π型1.LC匹配网络

L-I型网络(1)L-I型网络(高阻变低阻）(a)图(a)图并联回路Q=(a)图(b)图并联Q=(a)图(b)图并联Q=(a)图(b)图电阻缩小1+Q2倍电抗基本不变并联Q=（2）L-II型网络（低阻变高阻）

L-II型网络电阻扩大1+Q2倍电抗基本不变例:(a)例:(a)(b)图3─29一超短波输出放大器的实际电路三、实例设工作频率f=30MHz,输出电容Co=50pF,天线电阻RA=50Ω,电容CA=20pF。试确定C1、C2、L1及L2的值。解解：解：解：取解：取

3.5高频功放、功率合成与射频

模块放大器

一.D类高频功率放大器

1.电流开关型D类放大器图3─32是电流开关型D类放大器的原理线路和波形图，线路通过高频变压器T1,使晶体管V1、V2获得反向的方波激励电压。开关型高频功放——D类、E类、S类

特殊设计负载回路——F类、G类、H类图3─32电流开关型D类放大器的线路和波形集电极损耗功率为输出功率输入功率效率2.电压开关型D类放大器

2.电压开关型D类放大器

图3─33电压开关型D类功放的线路及波形2.电压开关型D类放大器两NPN管串联,加反相激励电压.

3.5.2功率合成器

目前,单个晶体管的输出功率仅几百瓦,达不到要求。

3.5.2功率合成器

目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。

可行方法:采用功率合成器——用多个高频功率管产生的高频功率在公共负载上相加。

3.5.2功率合成器

目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。

可行方法:采用功率合成器——用多个高频功率管产生的高频功率在公共负载上相加。

3.5.2功率合成器

目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。

可行方法:采用功率合成器——用多个高频功率管产生的高频功率在公共负载上相加。1.同相功率合成器

2.反相功率合成器

3.5.2功率合成器

1.同相功率合成器

T1—分配器T2合成器

RT、RT1—平衡电阻

正常工作时，无端电压，不消耗功率。

不平衡时RT1吸收反射功率,RT使不坏管功率不变匹配条件：2.反相功率合成器

1.同相功率合成器

1.同相功率合成器

T1—分配器，T2合成器，RT、RT1—平衡电阻

正常工作时，无端电压，不消耗功率。

不平衡时RT1吸收反射功率,RT使不坏管功率不变。1.同相功率合成器

T1—分配器，T2合成器，RT、RT1—平衡电阻

正常工作时，无端电压，不消耗功率。

不平衡时RT1吸收反射功率,RT使不坏管功率不变。匹配条件：

3.5.2功率合成器

1.同相功率合成器

2.反相功率合成器图3─36反相功率合成器的原理线路

图3─37100W反相功率合成器的实际线路图3─39是一个模块式射频部件的微带线电路板。它由A、B、C、D四个模块放大器级联组成。

图3─39一个模块式射频部件的微带线电路板

第3章总结：高频谐振放大器(一)基本要求1.熟悉高频小信号放大器的主要性能(单级和多级的频率特性)2.熟悉高频功放的工作原理,掌握主要指标的计算与调整方法,

了解高频功放的工作状态.3.熟悉高频功放实际电路的要求及常见电路的阻抗变换特性.4.了解D类高频功放的电路形式及工作原理.

了解功率合成器的组成及基本原理.第3章总结：高频谐振放大器(一)基本要求1.熟悉高频小信号放大器的主要性能(单级和多级的频率特性)2.熟悉高频功放的工作原理,掌握主要指标的计算与调整方法,

了解高频功放的工作状态.3.熟悉高频功放实际电路的要求及常见电路的阻抗变换特性.4.了解D类高频功放的电路形式及工作原理.

了解功率合成器的组成及基本原理.(二)主要内容1.单级单调谐回路放大器的通频带B0.7=f0/Q.

为提高放大器的稳定性,从两方面入手(选管和电路02.多级单调谐放大器总的电压放大倍数等于各级之积.有n个回路的多级单调谐放大器总的频带比各级都窄多级调谐放大器的归一化频率特性3.按器件进入截止取时间的长短,放大器分为:3.按器件进入截止取时间的长短,放大器分为:4.C类谐振功放的工作原理及主要指标

C类谐振功放的最大特点是器件通角小于90度当输入信号为余弦波时,集电极电流为余弦脉冲,

集电极电压为频率为基波的正弦波.且5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和Ic1不变当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态；再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压。5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和Ic1不变当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态；再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压。(2)只改变Ub时工作状态由欠压到临界到过压。5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和Ic1不变当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态；再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压。(2)只改变Ub时工作状态由欠压到临界到过压。(3)只改变Eb时,欠压到临界到过压,,基极调幅用欠压状态。5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和Ic1不变当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态；再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压。(2)只改变Ub时工作状态有欠压到临界到过压。(3)只改变Eb时,欠压到临界到过压,,基极调幅用欠压状态。(4)仅改变Ec时,过压到临界到欠压,集电极调幅时用过压状态。5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类欠压状态:不饱和,Ucemin>Uces(优:波形质量好,缺:效率低)

临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高)

过压状态:过饱和,Ucemin<Uces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和E1不变当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压(2)只改变Ub时工作状态有欠压到临界到过压.(3)只改变Eb时,欠压到临界到过压,,基极调幅用欠压状态(4)仅改变Ec时,过压到临界到欠压,集电极条幅时用过压6.高频功放的直流馈电线路集电极馈电(串馈和并馈)基极馈电自给偏压基极组合偏压零偏压7.高频功放的输出网络常用型式例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V,

Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.例2.两管并联工作的丙类谐放,原工作于临界状态,若一管损坏(开路),输出功率和效率将如何变化?例2.两管并联工作的丙类谐放,原工作于临界状态,若一管损坏(开路),输出功率和效率将如何变化?两管工作时一个管子等效负载一个管子损坏后,等效负载为RL,减小了,故该管工作于欠压状态.故:都减半.例3.填空题1.若已知小信号谐振放大器的谐振频率为fo，品质因数为Qe，则单调谐放大器的通频带B为