谐振功率放大器课件

谐振功率放大器谐振功率放大器谐振功率放大器2.1谐振功率放大器的工作原理一、原理电路结构特点:(1)功率管丙类工作（调VBB在截止区）(2)负载：谐振回路，L、C为匹配网络，ZL为外接负载调C使回路谐振在输入信号的频率ωs上。2.1谐振功率放大器的工作原理一、原理电路结构特点:(1)功率管丙类工作（调VBB在截止区）(2)负载：谐振回路，

L、C为匹配网络，

ZL为外接负载调C使回路谐振在输入信号的频率ωs上。vBEiC•VBE(on)vBEiC•VbmgmICmax•VBB二、工作原理（图解法）集电极电流失真（周期性脉冲）傅立叶级数分解集电极谐振回路选频不失真集电极电压。Re：谐振电阻iC频谱LC回路阻抗Re推广：将谐振回路调谐在

上

倍频器iCωtθCθCic1ic2ic3IC0ICmaxiCibVBBVBE(on)vCEvcVCCvcmvcvbvBE丙类谐振功率放大器集电极电流和电压波形：图解过程：已知vBE和转移特性，画出集电极电流和电压波形。2.2谐振功率放大器的性能特点性能指标：

设定VBB、Vbm、VCC、Vcm四个值→画动态线（交流负载线）→画集电极电流波形一、近似分析法谐振功率放大器的近似分析方法作图过程：（描点法）取点确定的值→在输出特性曲线上确定动态点→画动态线→画波形动态线：ABC（交流负载线），A点（）二、丙类谐振功放工作状态（欠压、临界、过压）ICmaxOiC

/mAOiCO一定时，改变对脉冲波的影响①②E③根据A点的位置确定工作状态：A在放大区→欠压A在临界点→临界A在饱和区→过压电流波形的变化：欠压：余弦脉冲临界：余弦脉冲略↓过压中间凹陷脉冲，高度减小。OiC三、性能分析1、负载特性VBB、Vbm、VCC一定，放大器性能随Re变化的特性。VBB、Vbm一定→一定→iC宽度一定VBB、Vbm一定→vBEmax一定增大变化时的波形ICmaxOiC

/mAOiCO①②E③从欠压→临界→过压→↓→Ic1m↓IC0↓欠压：Re↑→Vcm↑最佳工作状态：临界（最大，较大）匹配负载：IcoRe欠压过压Ic1m临界PDPoPCVcmRe欠压过压临界2、调制特性（1）集电极调制特性

VBB、Vbm、Re一定，放大器性能随VCC变化的特性。VBB、Vbm一定→一定→iC宽度一定，同时一定过压VCC↑→→从过压→临界→欠压→集电极调制特性注意：过压区，Vcm与VCC成正比。用调制信号控制VCC的变化，实现输出高频电压幅度相应变化。等效集电极电源电压OOO(b)+++++----(a)集电极调幅原理电路TLC——

载波——

调制信号调制过程：——调幅波控制放大器在调制信号变化范围内过压工作。(2)基极调制一定，放大器性能随变化的特性。

放大器由欠压进入过压工作状态VBB2vBEicvBEmax1vBEmax2VBB3vbVBB1vBEmax3VBE(on)ict饱和区放大区截止区基极调制特性注意：在欠压区，集电极电压幅度与成正比。控制，实现对输出高频电压幅度的控制（基极调幅）

基极调幅电路——基极偏置电压

使

Vcm

按VBB(t)

的规律变化，放大器工作在欠压状态。3.放大特性一定，放大器性能随变化的特性。放大器由欠压进入过压工作状态vBEicvBEmax1vBEmax2vbVBBvBEmax3vBE(on)ict饱和区放大区截止区放大特性线性功率放大器的作用在欠压区，与成正比，实现线性功率放大。应用：(1)谐振功放作为线性功放应用：(2)

谐振功放作为振幅限幅器(AmplitudeLimiter)图2–2–10(b)

振幅限幅器的作用

在过压区，无论如何变化，近似恒定，实现振幅限幅器。问题：这种振幅限幅器限幅门限怎样确定。临界状态对应的Vbm集电极调制特性

例

设两个谐振功放具有相同的回路元件参数，它们的输出功率Po分别为1W和0.6W。若增大两放大器的VCC，发现其中Po=1W的放大器输出功率增加不明显，Po=0.6W的放大器输出功率增加明显，试分析其原因。若要增大Po=1W放大器的输出功率，试问还应同时采取什么措施（不考虑功率管的安全工作问题）？若Po=1w↑，需VCC↑同时Re↑或VBB↑2.3谐振功率放大器电路

直流馈电线路电路组成滤波匹配网络

1.直流馈电线路馈电原则：

（1）将直流电压加在晶体管的电极间，除晶体管外，没有其它电阻消耗直流能量；

（2）应使基频分量流过负载回路产生输出功率,但不要通过直流电源。

串联馈电：晶体管、直流电源和谐振回路三部分串联馈电形式

并联馈电：晶体管、直流电源和谐振回路三部分并联无论哪种电路形式,直流偏压与交流电压总是串联迭加的,

即（1）集电极馈电串馈并馈Lc：高频扼流圈（大电感）对高频开路，阻止高频信号流过直流电源。Cc、Cc2：电源滤波电容（旁路电容），高频短路。Cc1：隔直电容，以免电感将直流电源短路。

(b)(a)(2)基极馈电线路外加电源基极馈电两种形式自给偏置外加分压偏置为减小分压电路的功耗，分压电阻数值应适当大些串联馈电偏置电路：LB、RB、CB1自给偏置电路RB

：产生压降，提供自偏电压；LB

：避免RB、CB1

对输入滤波匹配网络的旁路影响。直流分量IB0在电阻RB上产生的压降→负偏压

(1)自给偏压的产生vb

0

ib

0，为脉冲电流，可分解为IB0、Ib1m、Ib2m

、···2.滤波匹配网络双重作用选频滤波阻抗匹配要求阻抗变换品质因数高传输效率高滤波匹配网络结构：L型、T型、∏型（1）串、并联阻抗变换等效原理：端导纳相等品质因数说明：（1）串并联转换值不变。（2）转换前后电抗性质不变（3）（2）L型网络的设计L型存在的问题：若Qe较高→RL与Re相差较大要求：希望RL与Re差值不大，而Qe值又较高的网络。措施：两段L型串联低阻→高阻和高阻→低阻（T型）高阻→低阻和低阻→高阻（∏型）（3）3.谐振功