高频谐振功率放大电路.ppt

第3章 高频谐振功率放大器 3.1 3.1 引言引言 3.2 3.2 丙类谐振功率放大器的基本原理丙类谐振功率放大器的基本原理 3.3 3.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析 3.4 3.4 晶体管功放的高频特性晶体管功放的高频特性 3.5 3.5 谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路 3.6 3.6 倍频器倍频器 3.7 3.7 功率合成技术功率合成技术 第第3 3章章 高频谐振功率放大器高频谐振功率放大器 第3章 高频谐振功率放大器 功 放 按负载分 按工作频率分 按工作状态分 谐振功放（窄带）电抗性负载 非谐振功放（宽带）电阻性负载 低频功放大多属于非LC谐振功放 高频功放大多属于谐振功放 甲类、乙类、甲乙类功放 丙类、丁类功放 vv 3.1 3.1 引言引言 1.功放：在输入信号的控制下，把直流能量变换为交流能 量的转换器。 2.类型 第3章 高频谐振功率放大器 3.主要指标：输出功率Po、效率、BW0.7 4.研究的主要问题：在安全高效率的条件下，尽量输 出大功率。 谐振放大器按其工作信号大小可分为 小信号谐振放大器：输入信号通常为数十微伏至毫 伏，器件工作于甲类 大信号谐振放大器：器件工作于丙类 第3章 高频谐振功率放大器 vv 3.2 3.2 丙类谐振功率放大器的基本原理丙类谐振功率放大器的基本原理 高频功率放大器的主要作用是放大高频信号，并且以 高效输出大功率为目的，它主要应用于各种无线电发射机 中。在通信系统中，高频功率放大电路作为发射机的重要 组成部分，用于对高频已调波信号进行功率放大，然后经 天线将其辐射到空间，所以要求输出功率很大。输出功率 大，从节省能量的角度考虑, 效率更加显得重要。 因此, 高频功放常采用效率较高的丙类工作状态，即 晶体管集电极电流导通时间小于输入信号半个周期的工作 状态。 同时，为了滤除丙类工作时产生的众多高次谐波 分量，采用LC谐振回路作为选频网络，故称为丙类谐振 功率放大电路。 第3章 高频谐振功率放大器 一、基本电路 下图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，它是由晶体管、 谐振回路 和输入回路三部分组成的。天线 (c1和c2称作为高频旁路电容:对高频起旁路作用) c1c2 第3章 高频谐振功率放大器 二、特点 1.负载是谐振回路，电抗性负载，所以为窄带放大器。 2.为了提高效率 ，通常采用VBBRe2时 对应Vcm3Vcm2， VCEmin3 作恒压源用，一般可用于发射器的中间级。 第3章 高频谐振功率放大器 调制特性 调制：用一个信号来控制另一个信号的方法。 四个基本量： VCC，VBB，Vbm，Vcm 1.集电极调制（在IcVCE平面下分析） 定义： VBB，Vbm和Re一定时，IC与VCC之间的变化关系。 分析： Re不变，所以负载线的斜率不变 VCC增加，负载线向右平移，过压变为临界或欠压 VCC减小，负载线向左平移，欠压变为临界或过压 讨论： 欠压区：当VCC增加时， Vcm、Ic0和Ic1也略微增加，IC 有完整波形。 特点：电流几乎不变，即VCC对IC1和Po影响很小。 第3章 高频谐振功率放大器 过压区：当VCC下降，IC的凹陷加深， Ic0和Ic1也下降， 所以起到调制作用。 在过压状态时, Vcm随VCC而单调变化。所以要使Ic1和 Vcm与VCC成线性关系，即振幅调制作用，集电极调制 工作在过压区。 实现方法： 书92页，图227 第3章 高频谐振功率放大器 第3章 高频谐振功率放大器 2.基极调制 定义： VCC和Re一定时，IC，Vcm与VBB之间的变化关系。 分析： 在ICVBE平面上分析，先做ICVBE曲线 在欠压区，动态曲线和静态曲线重合。 过压时： 所以 在该平面曲线上设置三点：VBB1， VBB2和VBB3 VBB1 w0），调节C为C1，以使回路重 新谐振，且天线负载值不随频率而变化，试问： 1.这时Re值变大还是变小了，为什么？ 2.放大器工作状态发生什么变化？如果要使其重新工作 在临界状态，可以调