2-9 谐振功率放大器馈电与匹配网络、振荡器.ppt

要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。电路图中有几处错误？,课前练习题,上节内容回顾与扩展,集电极效率c和输出功率Po是否能最佳实现最终取决于功放的电路参数Rp和电压VBB、Vb、VCC。,分析四个参数Rp和电压VCC、VBB、Vb的变化对工作状态的影响，即谐振功放的动态特性，从而阐明各种工作状态的特点，为工作状态的调整提供参考。,上节内容回顾与扩展,建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,上节内容回顾与扩展,建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,vbe,过压区,临界区,欠压区,A1,A5,A3,A4,A2,V0,V0,V0,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,恒流源,恒压源,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,过压区,临界区,欠压区,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,放大在？区限幅在？区,放大在欠压区限幅在过压区,1、谐振功放的组成直流馈电和各种不同用途的输入输出端电路2、管外电路输入电路（基极经外电路到发射极的电路）输出电路（从功率三极管集电极经外电路到发射极的电路）3、组成规律集电极基极4、集电极电路对不同频率信号的等效电路5、阻隔元件的作用,Ic0,Ic1,Icn,Ib0,Ib1,Ibn,上节内容回顾与扩展,上节内容回顾与扩展,VCC与RFC可否交换？不能！VCC对地有杂散电容，与回路电容串联了!VCC一端必须接高频地电位！,A,B,D,C,-VC+,-VC+,上节内容回顾与扩展,A、B间的C可否省略？,+Vb_,+Vb_,+Vb_,A,B,上节内容回顾与扩展,A、B间的C可否省略？RFC上分布电容的影响。VBB如何产生？,上节内容回顾与扩展,VBB如何产生？基极的反向偏压既可以是外加的，也可以是由基极电流的直流分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。,上节内容回顾与扩展,VBB如何产生？基极的反向偏压既可以是外加的，也可以是由基极电流的直流分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。,VBB如何产生？“零”偏置电压和略微正电压偏置电路图,上节内容回顾与扩展,要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。电路图中有几处错误？,电路图中有4处错误，已改如下图。,第二章射频电子系统中的放大器设计,2.2高频谐振功率放大器（2.2.12.2.6）,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,工作在所需状态时的,匹配网络,滤波度：,愈大，匹配网络滤波效果愈好。,匹配网络同时又是选频网络。匹配网络还可起到隔离作用。,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,射频功率放大器中，阻抗匹配网络是为了实现有效的能量传输。,匹配网络也会引起损耗：中介回路效率为：,实际放大器的效率为：,存在中介回路效率:,匹配网络应保证一定的通频带，结构要简单，调整要方便。,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,中介回路效率：,Ik为回路电流有效值,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,中介回路效率：,1,0,末级功放匹配的概念？,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,型匹配网络,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,T型匹配网络,2.2.5高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,2级间匹配网络,中间级,输出级,应保证负载变化，输出电压恒定,恒流源,恒压源,恒压源,2.2.6高频谐振功率放大器的实际电路,第三章波形发生与变换电路（P218)3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理3.2反馈型晶体管LC振荡器电路3.3频率稳定度及改进型电容三端式振荡电路3.5石英晶体振荡器,第三章波形发生与变换电路,1、自激振荡器2、振荡器与放大器的区别3、不同的振荡器频谱纯度稳定度4、应用广泛,3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理,如何产生一个振荡？,电容中存储的电能和电感中存储的磁能就会交替转换而形成振荡。,回路电压方程,回路的衰减系数,回路的无阻尼振荡角频率,+V-,-V+,3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理,回路的衰减系数,回路的无阻尼振荡角频率,初始条件,与非振荡型,与衰减振荡型,3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理,在电路中引入正反馈就相当于引入了负电阻。,振荡频率为：,3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理,在电路中引入正反馈就相当于引入了负电阻。负电阻提供能量，能量的提供需要合适的时间！,3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理,(1)具有放大能力的有源器件。它的作用是不断地向振荡系统补充能量，以维持等幅振荡并输出给负载。(2)由储能元件组成的选频网络。选频网络决定着振荡器的振荡频率。(3)控制能量补充的正反馈网络。该网络控制能量适时、适度地补充给振荡系统。,振荡器的工作原理与LC谐振回路的自由振荡类似，它至少应由以下三部分组成。,3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件,放大器振荡器,1、决定振荡频率的储能回路,2、控制合适补充能量的系统,3、能源的提供与合适的偏置电路,+,-,+,+,-,+,正反馈（由同名端保证的）也称为相位条件,放大器（）也称为振幅条件,3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件,放大器振荡器,正反馈：,闭环增益：,3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件,放大器振荡器,闭环增益：,建立等幅振荡器的条件（振荡平衡条件）,3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件,放大器振荡器,使振荡器输出的幅度越来越大,起振条件,能否输出变得越来越大无限增长？希望最终可以输出等幅振荡。,3.1.2振荡器的平衡条件,如何让振荡器输出由起振时的振幅逐渐加大到最终输出的稳幅振荡？,一般不变,如何让A由大变小？,3.1.2振荡器的平衡条件,振荡器的偏置电路,VB,VE,Vb(t),VQ,工作状态发生改变，由甲类到丙类！,让A由大变小。,3.1.2振荡器的平衡条件,工作状态发生改变，由甲类到丙类！,3.1.2振荡器的平衡条件,振幅平衡,振幅平衡,3.1.3振荡器的振幅平衡的稳定条件,在实际设计中，如果静态工作点设计不当，振荡特性可能不是单调下降的。,这种振荡器电路一般不能自行起振，而必须给以一个较大幅度的初始激励，使动态点越过不稳定平衡点M才能起振，这叫硬激励起振，设计电路要力加避免。,3.1.3振荡器的振幅平衡的稳定条件,振幅平衡的稳定条件是平衡点的位置必须满足：,3.1.4振荡器的相位平衡的稳定条件,振荡器平衡的相位条件实际上是正反馈条件,或,反馈电压超前原来输入电压(前一次反馈电压)一个相角,3.1.4振荡器的相位平衡的稳定条件,反馈电压超前原来输入电压(前一次反馈电压)一个相角,相位超前导致频率升高，相位滞后导致频率降低，,振荡器本身的某一机构应有恢复相位