第3章高频谐振放大器-1

1、第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第第3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性 3.3 高频功率放大器的高频效应高频功率放大器的高频效应 3.4 高频功率放大器的实际线路高频功率放大器的实际线路 3.5 高频功放、高频功放、 功率合成与射频模块放大器功率合成与射频模块放大器 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 频带宽度类型器件第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 窄带放大器宽带放大器频带宽

2、度类型第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度类型第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 分立元件集成电路窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 分立元件工作频率高、线路较简单窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型第第3

3、 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 增益高、性能稳定、调整容易分立元件工作频率高、线路较简单集成电路窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 增益高、性能稳定、调整容易组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件工作频率高、线路较简单集成电路窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放

4、大器高频小信号放大器 增益高、性能稳定、调整容易组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件工作频率高、线路较简单集成电路窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型高频小信号放大器的高频小信号放大器的要求： 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器 增益高、性能稳定、调整容易组成：高频或带宽集成放大器+选频电路（集中滤波器）分立元件工作频率高、线路较简单集成电路窄带放大器以选频回路作负载（耦合回路）宽带放大器以高频变压器、传输线变压器作负载频带宽度器件类型对高频小信号放大器的对高频小

5、信号放大器的要求： （1）增益要高 （2）频率选择性要好 （3）工作稳定可靠第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器RL2L3C14VRb1Rb2CbReCe(a)5一.工作原理1.电路组成 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器RL2L3C14VRb1Rb2CbReCe(a)5一.工作原理1. 电路组成分压式偏置电路，Cb、Ce高频旁路电容, 输入、输出采用变压器耦合。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器RL2LC5V(b)4312 交流通路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器RL2LC5V(b)4312 交流通路 LC谐振回路作负载；第第3 3章章 高频谐振放大器

6、高频谐振放大器RL2LC5V(b)4312 交流通路 LC谐振回路作负载； 器件（信号源）采用部分接入，提高Q值；第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器RL2LC5V(b)4312 交流通路 LC谐振回路作负载； 器件（信号源）采用部分接入，提高Q值； 器件工作在A（甲）类状态。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C二 . 性能分析 1.晶体管的高频等效电路 Ube.Yoebece(b)YieYreUce.YfeUbeUce. 图 3 2 晶体三极管等效电路 混等效电路Y参数等效电路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器

7、(a) 混等效电路bbr基区体电阻，大小与频率无关。rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 (a) 混等效电路bbrb er261b eEQrI（）基区体电阻，大小与频率无关。发射结电阻rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 (a) 混等效电路bbrb er261b eEQrI（）基区体电阻，大小与频率无关。发射结电阻rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)Cb eCC发射结电容、扩散电容b cCC集电结电容、势垒电容第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 (a)

8、 混等效电路rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C1ceceYr集电极电导单向化：1MmcCCg RC（）第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器ieYoeYfeYreY（1）Y参数物理意义输入短路的输入导纳输入短路的输入导纳输入短路的输出导纳输入短路的输出导纳输出短路的正向传输导纳输出短路的正向传输导纳输入短路的反向传输导纳输入短路的反向传输导纳Ube.Yoebece(b)YieYreUce.YfeUbeUce.( b ) Y参数等效电路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器（2）Y参数与混合参数的关系111ien bbbbmoebbmfebbrebbj CYj c

9、rj c r gYj cj c rgYj c rj cYj c rf ebiebreccboecIy Uy UIy Uy U（3）Y参数方程第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2 放大器的性能参数放大器的性能参数 忽略管子内部的反馈, 即令Yre =0, cLcbSSbUYIUYIIISYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe.图 3-3 图3-1高频小信号放大器的高频等效电路 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器LoefebcYYYUUK(1) 电压放大倍数K第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器LoerefeiebbiLoefebcYYY

10、YYUIYYYYUUK(1) 电压放大倍数K(2) 输入导纳Yi第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(3) 输出导纳YoieSfereoeIccoYYYYYUIYS0LoerefeiebbiLoefebcYYYYYUIYYYYUUK(1) 电压放大倍数K(2) 输入导纳Yi第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 (4) 通频带B 0.707与矩形系数K 0.1 通频带B 0.707为 LoQfB707. 0第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器00.10.1109.9510LfBQk (4) 通频带B 0.707与矩形系数K 0.1 通频带B 0.707为 LoQfB707

11、. 0第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器三、高频谐振放大器的稳定性三、高频谐振放大器的稳定性 一.工作原理二 . 性能分析第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器三、高频谐振放大器的稳定性三、高频谐振放大器的稳定性 1 放大器的稳定性放大器的稳定性 不稳定的主要原因是 引起的内反馈，如果反馈在某频率上满足正反馈条件，则可能产生自激振荡。 一.工作原理二 . 性能分析b cC第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器三、高频谐振放大器的稳定性三、高频谐振放大器的稳定性 1 放大器的稳定性放大器的稳定性 不 稳 定 的 主 要 原 因 是 引 起 的 反 馈 ，如果反馈在某频率上满

12、足正反馈条件，则可能产生自激振荡。 一.工作原理二 . 性能分析b cC2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器三、高频谐振放大器的稳定性三、高频谐振放大器的稳定性 1 放大器的稳定性放大器的稳定性 不 稳 定 的 主 要 原 因 是 引 起 的 反 馈 ，如果反馈在某频率上满足正反馈条件，则可能产生自激振荡。 b cC一.工作原理二 . 性能分析2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法（）从晶体入手，选择小的管子。（）从电路上消除，有中和法和失配法。bcC第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 提高放大器稳定性的方法

13、提高放大器稳定性的方法 （）中和法N2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a)CbV第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法 （）中和法N2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a)CbV电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则端即使若对边电抗的乘积相等，则端即使有电压也不反馈到端即调谐回路上的输出电压有电压也不反馈到端即调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端。不会反馈到晶体管输入端。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法 （）中和法电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则端即使有电

14、压也不反馈到端即调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：02010011b cnjLjLjCjC第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法 （）中和法则中和条件为 电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则端即使有电压也不反馈到端即调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：020100112211b cnnb cb cjLjLjCjCLNCCCLN第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法 （）中和法cbcbnncbCNNCLLCLjCjLjCj212110020011

15、则中和条件为 电桥平衡原理：若对边电抗的乘积相等，则端即使有电压也不反馈到端即调谐回路上的输出电压不会反馈到晶体管输入端平衡条件：*仅在一个频率点上中和，效果有限。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器N2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a)CbV原理电路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器L1L2Uc.CnUo.EcV2(b)V1 图 3 5 中和电路某收音机实际电路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器（）失配法增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器（）失配法增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。 例共发一共基连接V1V

16、2YSYLYiYieYoYobYfbYrbYib第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器（）失配法增大负载导纳，输出电路失配，输出减小。 例共发一共基连接V1V2YSYLYiYieYoYobYfbYrbYib共基电路输入阻抗低，输入导纳大，频带宽，电压增益大，使共发负载导纳大，密勒电容小，减小内反馈，总电压增益、电流增益均大。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器DR3R1R4R2G2G1S EcuoCSRSV 图 3 7 双栅场效应管调谐放大器 例.场效应管放大器 采用双栅管，相当于共源共栅级联。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器四、多级谐振放大器多级谐振放大器 第第3

17、3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器四、多级谐振放大器多级谐振放大器 （1）总增益是单级增益的乘积。 （2）总频带比单级窄。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器四、多级谐振放大器多级谐振放大器 （1）总增益是单级增益的乘积。 （2）总频带比单级窄。1多级单调谐放大器多级单调谐放大器nKKKK002010 （）总增益放大倍数第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器四、多级谐振放大器多级谐振放大器 （1）总增益是单级增益的乘积。 （2）总频带比单级窄。1多级单调谐放大器多级单调谐放大器nKKKK002010 2112/2(1)nn（）总增益放大倍数（）频率特性n级单级第第3 3章章 高

18、频谐振放大器高频谐振放大器四、多级谐振放大器多级谐振放大器 （1）总增益是单级增益的乘积。 （2）总频带比单级窄。1多级单调谐放大器多级单调谐放大器1BBnKKKK002010 2112/2(1)nn（）总增益放大倍数（）频率特性n级带宽缩减因子 ，矩形系数减小0.1k第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 表3-2 多级双调谐放大器的带宽和矩形系数第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 2. 多级双调谐放大器多级双调谐放大器 2/4)41 (nna设各级均用双回路，且带宽和矩形系数见表，比单级减小。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振

19、放大器 2. 多级双调谐放大器多级双调谐放大器 2/4)41 (nna3. 参差调谐放大器参差调谐放大器 各级谐振频率不同，可获得较好的频率特性二参差三参差（图）例如:电视机高放，单调谐双调谐设各级均用双回路，且带宽和矩形系数见表，比单级减小第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器五高频集成放大器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器五高频集成放大器宽带放大器选频放大器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器五高频集成放大器宽带放大器选频放大器（）先放大，后滤波（）集中滤波宽放各级外接回路集中选频放大器AD98XX系列，如9850、98

20、54第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器五高频集成放大器宽带放大器选频放大器（）先放大，后滤波（）集中滤波宽放各级外接回路集中选频放大器集中滤波器回路晶体滤波器、陶瓷滤波器声表面滤波器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器五高频集成放大器宽带放大器选频放大器（）先放大，后滤波（）集中滤波宽放各级外接回路集中选频放大器集中滤波器回路晶体滤波器、陶瓷滤波器声表面滤波器预中放SAWF中放IC例：电视中放第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频

21、功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）类（乙类）类（甲乙类） 类（丙类） 按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）器件不进入截止区 =180 类（乙类）类（甲乙类） 类（丙类） 按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：第第3 3章章 高频

22、谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）器件不进入截止区 =180 类（乙类）器件半个周期导通 =90 类（甲乙类） 类（丙类）按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）器件不进入截止区 =180 类（乙类）器件半个周期导通 =90 类（甲乙类）半个多周期导通90180 类（丙类）按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：第第3 3章

23、章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）器件不进入截止区 =180 类（乙类）器件半个周期导通 =90 类（甲乙类）半个多周期导通90180 类（丙类）少半个周期导通 90 按器件进入截止区时间的长短，放大器分类：第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性高频功率放大器的原理和特性用于无线发射机小功率、毫瓦级手机大功率、千瓦级电台类（甲类）器件不进入截止区 =180 类（乙类）器件半个周期导通 =90 类（甲乙类）半个多周期导通90180 类（丙类

24、）少半个周期导通 放发射结反偏ReCbVCbVR1R2ECbLbV(a)(b)(c)第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求

25、（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； （不是共轭匹配 ，是要求最佳负载） 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； （不是共轭匹配 ，是要求最佳负载） (2)滤波良好， 抑制无用信号； 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； （不是共轭匹配 ，是要求最佳负载） (2)滤波良

26、好， 抑制无用信号； （采用低Q电路， Q 值高了效率低） 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； （不是共轭匹配 ，是要求最佳负载） (2)滤波良好， 抑制无用信号； （采用低Q电路， Q 值高了效率低） (3) 适应波段工作要求，改变频率时调谐要方便。 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器二二. 输出匹配网络输出匹配网络 高频功放对输出匹配网络的要求（高频功放对输出匹配网络的要求（特点）: (1)阻抗匹配，保证输出功率最大； （不是共轭匹配

27、 ，是要求最佳负载） (2)滤波良好， 抑制无用信号； （采用低Q电路， Q 值高了效率低） (3) 适应波段工作要求，改变频率时调谐要方便。 *常见电路有两种类型：LC匹配网络、耦合回路。 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器R2R1(a)(b)(c) 图 3 27几种常见的LC匹配 (a) L型; (b) T型; (c) 型常见形式(a) L型; (b) T型; (c) 型1. LC匹配网络匹配网络第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 L-I型网络(1) L-I型网络(高阻变低阻）第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(a)图222222222222()11()1()

28、1111PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPRjXjRXRjXZRjXRjXXRRXjRXRXXRjRXXRXRjQQ第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(a)图222222222222()11()1()1111PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPRjXjRXRjXZRjXRjXXRRXjRXRXXRjRXXRXRjQQ并联回路Q=PPRX第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(a)图222222222222()11()1()1111PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPRjXjRXRjXZRjXRjXXRRXjRXRXXRjR

29、XXRXRjQQSSSZRjX(b)图并联Q=PPRX第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(a)图222222222222()11()1()1111PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPRjXjRXRjXZRjXRjXXRRXjRXRXXRjRXXRXRjQQ211SSSSPZRjXRRQ(b)图2111SPXXQ并联Q=PPRX第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器(a)图222222222222()11()1()1111PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPRjXjRXRjXZRjXRjXXRRXjRXRXXRjRXXRXRjQQ211SSSS

30、PZRjXRRQ(b)图2111SPXXQ电阻缩小1+Q2倍 电抗基本不变并联Q=PPRXPPRX第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器（2） L-II型网络（低阻变高阻） L-II型网络22(1)1(1)|()PSPSSSRQRXXQXQR 串电阻扩大1+Q2倍电抗基本不变第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2222211(1)LLLRRQCCQQC R 例:(a)第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2222211(1)LLLRRQCCQQC R 22222(1)1(1)LLLRQRLLQLQR 例:(a)(b)第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器3DA21CC

31、bVC1L1L2C222.5 V图 3 29 一超短波输出放大器的实际电路 三、实例三、实例设工作频率f=30MHz,输出电容Co=50pF,天线电阻RA=50,电容CA=20pF。试确定C1、C2、L1及L2的值。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器222221212011:(1)1.444301020 10ALHf C解第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器222221212022221211(1)1.444301020 101(2)(1)(1)AALCrLHf CRRQRQR解：第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2222212120221222212211(1)1

32、.444301020 101(2);(1)(1)131AALCrLCRALHf CRRRQRQRQRQ解：第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器222221212022121222222111(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)15,8.77,ALCRALCrALHf CRQRRRQRQRQQQ解：取第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22222121202212122222212211(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 5ALCRALCrALHf CRQRRRQRQRQQQR解：取第第3 3章章

33、 高频谐振放大器高频谐振放大器222221212022121222222122226011(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 1050ALCRALCrAALHf CRQRRRQRQRQQQRQCpFR第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器222221212022121222222122226022126011:(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 10505 1.92(4)0.05230 10ALCRALCrAALHf CRQR

34、RRQRQRQQQRQCpFRQ RLH第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22222121202212122222212222602212601111:(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 10505 1.92(4)0.05230 10ALCRALCrAALHf CRQRRRQRQRQQQRQCpFRQ RLHQL1200.09RH第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22222121202212122222212222602212601111:(1)1.444301020 1011(2);(1);

35、3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 10505 1.92(4)0.05230 10ALCRALCrAALHf CRQRRRQRQRQQQRQCpFRQ RLHQL12111200.09,0.14RH LLLH第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22222121202212122222212222602212601211:(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 10505 1.92(4)0.05230 10ALCRALCrAALHf CRQRRRQRQRQQQRQCpFRQ RLHQ

36、L1211120110600.09,0.148.77(5)310230 10150LCrRH LLLHQCCpFR第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22222121202212122222212222602212601211:(1)1.444301020 1011(2);(1);3(1)1505,8.77,1.921 55(3)530230 10505 1.92(4)0.05230 10ALCRALCrAALHf CRQRRRQRQRQQQRQCpFRQ RLHQL解取得12111201106010.09,0.148.77(5)310230 1015031050260LCrRH LL

37、LHQCCpFRCpF第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5 高频功放、功率合成与射频高频功放、功率合成与射频模块放大器模块放大器 一一. D类高频功率放大器类高频功率放大器 1. 电流开关型电流开关型D类放大器类放大器 图3 32是电流开关型D类放大器的原理线路和波形图， 线路通过高频变压器T1, 使晶体管V1、 V2获得反向的方波激励电压。 开关型高频功放D类、E类、S类特殊设计负载回路F类、G类、H类第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt

38、0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec 图 3 32 电流开关型D类放大器 的线路和波形 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器1212122222CCceceCcescescmmcesCcescmceffCcesVVIILCUUEUULCUUUEUUUEUAce1ce2cm、开关状态，理想状态：、为方波，反相谐振于基波，、为余弦半波U =（U+U ）/2，均值应等于E ，峰值U = （）2回路峰值（） （）有效值（）第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器%100%100)(2)(20121020ccesccescescLcccescLcocEuEPPu

39、uERPPPEuERIEP 集电极损耗功率为 输出功率输入功率效率100%0Uces理想，实际，开关不理想，故延迟，90%第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2. 电压开关型电压开关型D类放大器类放大器 ic2iLL0C0RLV2uce2uce1V1T1Ec(a)ic1第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2. 电压开关型电压开关型D类放大器类放大器 ic2iLL0C0RLV2uce2uce1V1T1Ec(a)ic1iLL0C0RLEcS(b)uce2第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器uce2 tEc02iL t0ic1 t0ic1maxic2 t0图 3 33 电压开

40、关型D类功放的线路及波形 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器2. 电压开关型电压开关型D类放大器类放大器 两NPN管串联,加反相激励电压.00122max0LccecCcRCLQiuiEice1L负载为、 串联谐振回路（高 ）理想情况下，u，集电极损耗为0， =100%2匹配负载R =第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 目前,单个晶体管的输出功率仅几百瓦,达不到要求。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。可行方法:采用功率合成器用多个高频功率管产生的高

41、频功率在公共负载上相加。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。可行方法:采用功率合成器用多个高频功率管产生的高频功率在公共负载上相加。基本单元信号源负载放大器混合电路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 目前,单个晶体管的输出功率仅几百W,达不到要求。可行方法:采用功率合成器用多个高频功率管产生的高频功率在公共负载上相加。1.同相功率合成器 2.反相功率合成器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 1.同相功率合成器 T1分

42、配器 T2合成器 RT、RT1平衡电阻 正常工作时，无端电压，不消耗功率。不平衡时RT1吸收反射功率,RT使不坏管功率不变匹配条件：2.反相功率合成器1224TABSRRRR第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器1.同相功率合成器 RTABRLRT1RAABRBU1.RSES.(a)T1T2第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器1.同相功率合成器 RTABRLRT1RAABRBU1.RSES.(a)T1T2T1分配器， T2合成器， RT、RT1平衡电阻 正常工作时，无端电压，不消耗功率。不平衡时RT1吸收反射功率, RT使不坏管功率不变。第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大

43、器1.同相功率合成器 RTABRLRT1RAABRBU1.RSES.(a)T1T2T1分配器， T2合成器， RT、RT1平衡电阻 正常工作时，无端电压，不消耗功率。不平衡时RT1吸收反射功率, RT使不坏管功率不变。匹配条件：1224TABSRRRR第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3.5.2 功率合成器功率合成器 1.同相功率合成器 2.反相功率合成器R1T2RTB A V1AT1RT1RES.BV2 图 3 36 反相功率合成器的原理线路 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器R275 T8T7T5T6Ze18.5Zc18.5V13DA73DA736 VV2T1T2T3

44、图 3 37 100 W反相功率合成器的实际线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 图3 39是一个模块式射频部件的微带线电路板。 它由A、 B、 C、 D四个模块放大器级联组成。 15 V控制电压015 V跳线15 V限幅器电压输入15 V跳线15 V降压电阻器 级联电压输入24 V24 V直流和射频地信号输出24 VUFO输出输入15 VUFO输入输出UTL限幅器输入输出AUF025衰减器10个装配孔信号输入ABCD图 3 39 一个模块式射频部件的微带线电路板第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 第第3章总结：高频谐振放大器章

45、总结：高频谐振放大器(一)基本要求1.熟悉高频小信号放大器的主要性能(单级和多级的频率特性)2.熟悉高频功放的工作原理,掌握主要指标的计算与调整方法, 了解高频功放的工作状态.3.熟悉高频功放实际电路的要求及常见电路的阻抗变换特性.4.了解D类高频功放的电路形式及工作原理. 了解功率合成器的组成及基本原理.第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 第第3章总结：高频谐振放大器章总结：高频谐振放大器(一)基本要求1.熟悉高频小信号放大器的主要性能(单级和多级的频率特性)2.熟悉高频功放的工作原理,掌握主要指标的计算与调整方法, 了解高频功放的工作状态.3.熟悉高频功放实际电路的要求及常见电路

46、的阻抗变换特性.4.了解D类高频功放的电路形式及工作原理. 了解功率合成器的组成及基本原理.(二)主要内容1.单级单调谐回路放大器的通频带B0.7=f0/Q. 为提高放大器的稳定性,从两方面入手(选管和电路02.多级单调谐放大器总的电压放大倍数等于各级之积.0102onkk kk第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器22101142(1)111(1)4nnnnnnfBQBB有n个回路的多级单调谐放大器总的频带比各级都窄多级调谐放大器的归一化频率特性第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器00000:180 ,50%:90 ,78.5%:90180 ,78.5%:90 ,80%ABC类

47、类AB类类3.按器件进入截止取时间的长短,放大器分为:第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器00000:180 ,50%:90 ,78.5%:90180 ,78.5%:90 ,80%ABC类类AB类类3.按器件进入截止取时间的长短,放大器分为:4.C类谐振功放的工作原理及主要指标 C类谐振功放的最大特点是器件通角小于90度 当输入信号为余弦波时,集电极电流为余弦脉冲, 集电极电压为频率为基波的正弦波.且maxmax0(1 cos )coscos( )cos1 cosccbcccmnniG Utiiin t 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器max01max1max221max1

48、0011100( )( )( )111122221122coccccncnCCCCLC CLCCCCCCCIiaIiaIiaUI UIRE iRPIEPPIUPPIE CcrCEcmaxcrCEmincrcccc1直流基波n次谐波临界饱和线方程：i =S V ;i=S V=S (E -U )=S E (1- )输出功率P =（ ）电源供出功率效率111121124CPPPP crC（ ）S E第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器5.按照器件进入饱和区时间的长短,分类 欠压状态:不饱和,UceminUces(优:波形质量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量

49、好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:波形质量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:波形质量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:波形质量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:波形质量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:波形质

50、量好,缺:效率低) 临界状态:刚饱和,Ucemin=Uces(波形质量好,效率高) 过压状态:过饱和,UceminUces(优:稳定性好,缺:波形质量差)(1)只改变负载电阻RL时,欠压状态RL增大,UC增大,Ico和E1不变 当RL=RLcr时,Ucemin=Ec-Uc=Uces,临界状态 再RL增大Uc增大,进入饱和区,过压(2)只改变Ub时工作状态有欠压到临界到过压.(3)只改变Eb时,欠压到临界到过压,基极调幅用欠压状态(4)仅改变Ec时,过压到临界到欠压,集电极条幅时用过压6.高频功放的直流馈电线路集电极馈电(串馈和并馈)基极馈电自给偏压基极组合偏压零偏压第第3 3章章 高频谐振放大

51、器高频谐振放大器2222211(1)LLLRRQCCQQC R 22222(1)1(1)LLLRQRLLQLQR 7.高频功放的输出网络常用型式第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =11111( )22CCC cmU IE i 第第3 3章章 高频谐振放大器高频

52、谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min111( )22:()()CCC cmcmCceCCCCCCU IE iiS USEUSEE 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112111( )22:()()21124( )CCC cmcmCceCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEP

53、S E 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min1122111( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 18CCC cmcmCceCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS E 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111m

54、in1122111( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.1CCC cmcmCceCCCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEV 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112211111( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.122 20.23417.1CCC cmcmCceCCCC

55、CCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEVPIAU 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112211110011( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.122 20.23417.10.2340.135(70 )1.73CCC cmcmCceCCCCCCCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEVPIAUIIA 第第3 3章章

56、 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112211110011( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.122 20.23417.10.2340.135(70 )1.73:CCC cmcmCceCCCCCCCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEVPIAUIIAP 00.135 182.43COCIEW第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功

57、放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112211110011( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.122 20.23417.10.2340.135(70 )1.73:CCC cmcmCceCCCCCCCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEVPIAUIIAP 0010.135 182.43:2.4320.43COCCIEWPPPW第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临

58、界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1:(1)P =1111min112211110011( )22:()()211112 20.9524( )240.436 0.6 180.95 1817.122 20.23417.10.2340.135(70 )1.73:CCC cmcmCceCCCCCCCCCCCCCCU IE iiS USEUSEEPS EUEVPIAUIIAP 001100.135 182.43:2.4320.432:82.3%2.43COCCIEWPPPWPP第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器例1.一谐振功放工作于临界状态,若已知Pc=2W,Ec=18V, Scr=0.6A/V,通角选70度,试计算该放大器的能量关系和RL值.1111min112211110011( )22:()()21111220.9524( )240.4360.6180.951817.12220.23417.10.2340.135(70 )1.73:CCC cmcmCceCCCCCCCCCCCCCCUIE iiS USEUSEEPS EUEVPIAUIIAP1解:(1)P =临界时电源输出0011010.135182.43:2.4320.432:82.3%2.4317.1:730.