通信电子线路

倍频高频放大调制话筒声音发射天线图1.2.8调幅发射机方框图音频放大高频振荡缓冲6.1概述6.1概述功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。电压增益：电流增益：ββ+1

三种组态的基本放大电路CECCCB1.谐振〔高频〕功放与非谐振〔低频〕功放的比较相同:要求输出功率大，效率高非线性(大信号)不同:低频〔音频〕:20Hz～20kHz高频〔射频〕:〔以调幅为例〕已调信号lowhighωAM播送信号:535kHz～1605kHz，BW=10kHz谐振与非谐振(工作状态)高频窄带信号工作频率与相对频宽不同,6.1概述功率放大电路的主要特点输入为大信号要求输出功率尽可能大,管子工作在接近极限状态效率要高非线性失真要小BJT的散热问题(管子的保护)(a)甲类class-Aamplifier(b)乙类class-Bamplifier(c)甲乙类class-ABamplifier(d)丙类class-Camplifier2.分类6.1概述流通角:一个周期内有电流流通的相角.6.1概述3.要解决的问题减小失真〔线性度〕管子的保护提高输出功率提高效率丙类(C类)放大器的效率最高，但是波形失真也最严重。4.效率与失真矛盾的解决ωlowhigh3ωnω2ω06.1概述4.效率与失真矛盾的解决有源器件谐振回路窄带谐振放大器丙类通过谐振负载，从丙类余弦周期脉冲里恢复基波完整周期信号。32154Tr1Tr2CLyLT输入回路输出回路晶体管6.1概述6.1概述功能：将直流功率转换为交流信号功率。主要指标：输出功率与效率工作状态：丙类大信号的非线性状态〔非线性失真〕分析方法：折线近似分析法。(大信号)高频谐振功率放大器6.2谐振功率放大器的工作原理6.2.1获得高效率所需要的条件6.2.2功率关系

6.2.1获得高效率所需要的条件Vbmvbewt小信号谐振放大器与丙类谐振功率放大器的区别之处在于：工作状态分别为小信号甲类与大信号丙类。因此，采用负电源作基极偏置。wtiC0-qc+qcVBB0-qc+qcvbe转移特性iCVBZo理想化图6.2.1高频功率放大器的根本电路失真

图1非线性工作的晶体三极管集电极电流与静态工作点和输入信号大小的关系

(a)静态工作点处于放大区(b)tw或电压电流0VBZVCCV－BBVbmVcmvbE

maxqiCic

maxciCvCEvBEvCE

min1.iC

与vBE同相，与vCE反相；2.iC脉冲最大时，vCE最小；3.导通角和vCEmin越小，Pc越小；6.2.1获得高效率所需要的条件6.2.2功率关系电路正常工作〔丙类、谐振〕时，外部电路关系式：谐振回路直流功率：输出交流功率：集电极效率：集电极电压利用系数波形系数6.2.2功率关系6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法

集电极余弦电流脉冲的分解

高频功率放大器的动态特性与负载特性

各极电压对工作状态的影响

工作状态的计算(估算)举例

晶体管特性曲线的理想化及其解析式6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法

集电极余弦电流脉冲的分解

高频功率放大器的动态特性与负载特性

各极电压对工作状态的影响

晶体管特性曲线的理想化及其解析式6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法β00.5fβfβ0.2fTfT 为了对高频功率放大器进行定量分析与计算，关键在于求出电流的直流分量Ic0与基频分量Icm1。最好能有一个明确的数学表达式来显示二者与通角θc的关系，以便于电路设计和调试时，对放大器工作状态的选择指明方向。 考虑到谐振功率放大器工作于丙类〔非线性、大信号〕状态，采取图解法与数学解析分析相折中的方法：折线近似分析法。6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法6.3.1晶体管特性曲线的理想化及其解析式图6.3.1晶体管的输出特性及其理想化iC=gcrvCE欠压临界过压End图6.3.2晶体管静态转移特性及其理想化iC=gc(vBE–VBZ)(vBE＞VBZ)6.3.1晶体管特性曲线的理想化及其解析式VbmvbewtwtiC0-qc+qcVBBo-qc+qcvbe转移特性iCVBZ0理想化以上建立了晶体管的简化分析模型，下面求解集电极余弦脉冲电流中的各个频率分量。首先，写出其表达式。iC=gc(vBE–VBZ)(vBE＞VBZ)

=gc(Vbmcosωt–VBZ－VBB)

=gcVbm(cosωt–cos

c)=gcVbm(1–cos

c)当

t=0时，iC=iCmax取决于脉冲高度iCmax与通角

c当

t=

c时，iC=06.3.2集电极余弦电流脉冲的分解6.3.2集电极余弦电流脉冲的分解图6.3.3尖顶余弦脉冲由傅里叶级数求系数，得其中：尖顶余弦脉冲的分解系数波形系数下面分析基波分量Icm1、集电极效率ηc和输出功率Po随通角c变化的情况，从而选择适宜的工作状态。尖顶脉冲的分解系数当c≈120时，Icm1/iCmax最大。在iCmax与负载阻抗Rp为某定值的情况下，输出功率将到达最大值。但此时放大器处于甲乙类状态，效率太低。6.3.2集电极余弦电流脉冲的分解图6-9尖顶脉冲的分解系数由曲线可知：极端情况

c=0时，如果此时

=1，

c可达100%。为了兼顾功率与效率，最正确通角取70左右。End6.3.2集电极余弦电流脉冲的分解下面分析基波分量Icm1、集电极效率ηc和输出功率Po随通角c变化的情况，从而选择适宜的工作状态。6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性因此，下面分析四个参数Rp和电压VCC、VBB、Vbm的变化对工作状态的影响，即谐振功放的动态特性，从而说明各种工作状态的特点，为工作状态的调整提供参考。集电极效率ηc和输出功率Po是否能最正确实现最终取决于功放中外部电路参数Rp和电压VBB、Vbm、VCC。6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性1.

高频功放的动态特性-为一直线下面通过折线近似分析法定性分析其动态特性，首先，建立由Rp和VCC、VBB、Vbm

所表示的输出动态负载曲线。vceicVo•AVCC•QVcm1vcmingd2.

高频功放的负载特性vBEiC•-VBB•VBZvbeiCgCVbm•vbemaxiCmaxvceiCVCC•QvceminVcesgd•vbemax•••gcr•过压区临界区欠压区6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性vbemax2.

高频功放的负载特性vBEiC•-VBB•VBZvbeiCgCVbm•vbemaxiCmaxvceiCVCC•QvceminVcesgd•vbemax•••gcr•过压区临界区欠压区6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性vbemax2.

高频功放的负载特性iCvcevbemax过压区临界区欠压区欠压过压0临界Rp欠压过压0临界Rp6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性End欠压、过压、临界三种工作状态的特点：结论：欠压：恒流，Vcm变化，Po较小，ηc低，Pc较大；过压：恒压，Icm1变化，Po较小，ηc可达最高；临界：Po最大，ηc较高；最正确工作状态发射机末级中间放大级2.

高频功放的负载特性6.3.3高频功率放大器的动态特性与负载特性图6.3.7负载特性曲线欠压过压0临界Rp欠压过压0临界Rp7.1概述高频电路1.定义高功放不需外加鼓励，自身将直流电能转换为交流电能。2.振荡器的分类正弦波振荡器非正弦波振荡器振荡器波形产生机理反响式振荡器负阻式振荡器反响型LC振荡器反响型RC振荡器本章主要介绍反响型RC、LC振荡器和石英晶体振荡器的工作原理。石英晶体振荡器End7.1概述7.2LCR回路中的瞬变现象 由于大多数振荡器都是利用LC回路来产生振荡的，因此应首先研究LC回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理的预备知识。图7.2.1LCR自由振荡电路所谓“谐振〞，就能量关系而言，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。7.3LC振荡器的基本工作原理1〕一套振荡回路，包含两个〔或两个以上〕储能元件。在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。2〕一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。3〕一个控制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充