高频电子电路2.1~2.2课件

第2章

高频功率放大器的原理与特性1.概述：2.高频功率放大器的工作原理3.高频功率放大器的动态分析

4.高频功放的高频特性5.高频功率放大器的电路组成12.1概述：

C（丙）类：导通角为＜2UBZ为晶体管的开启电压.ECICEOuCEiCO••Q•••Q•截止区饱和区163+ub-RpCL+uCE-icEC-UBB(b)等效电路+uc1-产生许多新的频率分量，基波2.2高频功率放大器的工作原理-UBBCECL+uS-+ub-(a)原理电路4+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-uc+ic2工作原理分析uBEic•-UBB•UBZubic•UbmgC+uBE_52工作原理分析uBEic•UBB•UBZubic•UbmgCIcmax+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-uc1+ic+uBE_46(２)集电极电流ic的傅里叶分析：icωtθcθcic1ic2ic3IcoIcmax7iC频谱(3)集电极输出电压(不失真的正弦波）LC回路阻抗Rp+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-Uc１+ic+uBE_icθcθcic1ic2ic3IcoIcmaxubUBZUBBIcmaxuBEtibtictuCEuctECUcmUbmuBEic•-UBB•UBZubUbmgCωt83.高频功放的功率关系

θcαoα1α3g11.02.0α2当晶体管允许的耗散功率PC一定时，甲类功率放大的理想效率50%.乙类功放的理想效率为78.5%.丙类功放的理想效率为８９.４%.159VT1VT2T1LCRLECCC2.2.3D类和E类功率放大器简介

1.D类功率放大器的原理分析

D类功率放大器有电压开关型和电流开关型两种基本电路，电压开关型D类功率放大器是已推广应用的电路。

uiub1ub2ic1ic2uLuAub1和ub2是由ui通过变压器T1产生的两个极性相反的输入激励电压

ui正半周时VT1管饱和导通，VT2管截止，电源EC对电容C充电，电容上的电压很快充至（EC-UCES1）值，A点对地的电压uA=（EC-UCES1）。

ui负半周时VT2管饱和导通，VT1管截止。VT2管的直流电源由电容C上充的电荷供给，uA=UCES2≈0

uA近似为矩形波电压，幅值为（EC-2UCES）。若L、C和RL串联谐振回路调谐在输入信号的角频率ω上，且回路的Q值足够高，则通过回路的电流ic1或ic2是角频率为ω的余弦波，RL上可得相对输入信号不失真的输出功率。ECUCESEC-2UCESuAωtic1ωtic2ωtuLωt尽管每管饱和导通时的电流很大，但相应的管压降很小，这样，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高。理想值可达到１００％．

102.输出功率及效率计算：

uA为矩形方波，用傅里叶级数展开后可求得其基波分分量的振幅为：

VT1管电流ic1(或VT2管电流ic2)的直流电流为：

ECEC-2UCESuAωtUCESic1ωtic2ωtuLωtUA1m≈EC

ID电源供给的直流功率：PD=2EC

ID

放大器的输出功率Po为；效率η=Po／PD=100％

实际晶体管的饱和压降不可能为零，又考虑到管子结电容、电路分布电容的影响(使管压降波形uA有一定上升沿和下降沿)，从而使D类功放的效率小于100％，典型值大于90％。实际可达到９８％。

112.2.4丙类倍频器

122.2.4丙类倍频器＜132.2.4丙类倍频器iC+uce--Ec+-uc2+iciC1iC2ic频谱0ICOIC1IC2IC3IC4LC谐振特性iC1iC1iC1iC2iC2iC214见书６３面图２．５9154.为了使器件的导通角达到（n越大，导通角减小），并保持集电极电流脉冲最大瞬时值Icmax不变，当倍频次数增高时，必须在增大反向偏压的同时，加大激励电压．这样一来，晶体管发射结所承受的反向电压瞬时值随倍频次数的增高而迅速加大．为此，在确定倍频器中器件的工作状态时，必须检验发射结承受的最大反向电压是否超过其容许值．如果工作于情况下晶体管发射结承受的反向电压超过容许值，则只好让晶体管工作导通角大于，其结果是倍频器输出功率与效率都因此下降．3.集电极电流脉冲中包含的谐波分量幅度总是随着谐波次数n的增大而迅速减小，因而倍频次数越高，三极管倍频器的输出功率和效率就会过低。故丙类倍频器一般只限于二倍频和三倍频的应用。

316倍频器的功用：（1）展宽发射机的工作波段：振荡器基波放大器及二倍倍频器基波放大器及二倍倍频器中间放大器放大器1.5～12MHz1.5～3MHz3～6MHz3～6MHz1.5～3MHz6～12MHz1.5～12MHz1.5～3MHz我们还可对频率进行加、减、乘、除运算，从而利用一个高稳定度的晶体振荡器获得一系列频率间隔一定的广阔的不连续频谱作为发射机的载波频率或本机振荡频