高频功率放大器

1、山西综合职业技术学院一一山西综合职业技术学院一一模拟电子线路（二） 二、倍频器常见形式：晶体管倍频器有两种主要形式：一种是利用丙类放大器电流脉冲中的谐波来获得倍频，叫做丙类倍频器；另一种是参量倍频器，它利用晶体管的结电容与外加电压的非线性关系对输入信号进行非线性变换，再由谐振回路从中选取所需要的次谐波分量，从而实现倍频，其工作频率可达100MHz以上。本项目只介绍丙类倍频器。三、丙类倍频器的原理框图某系统发射信号频率为49MHz，该频率由16.333MHz三倍频而来。16.333MHz振荡器输出接激励级，若将输出负载回路调谐在三次谐波频率上即可得到49MHz的发射频率。其如图2-24所示。图2

2、-2丙4类倍频器的原理框图四、丙类倍频电路与工作原理图2-2丙5类倍频器的基本电路丙类倍频器的基本电路如图2-2所5示。为自偏电阻，也可用高频扼流圈代之，导通角、是调谐回路，调谐在输入信号的某次谐波频率上。丙类倍频器工作在丙类，因为丙类放大器的集电极电流是一脉冲波形，电流含有输入信号的基频和高次谐频。输出回路调谐于某次谐波即可实现某次谐波的放大。导通角大小的选取根据倍频器的倍频次数来决定，由余弦脉冲分解系数可见，二次谐波系数的最大值对应在导通角=（付近，三次谐波系数的最大值所对应的导通角约为0谐波次数更高时，导通角更小。倍频器一般工作在欠压和临界状态。2.4宽带高频功率放大器一、传输线变压器的

3、工作原理传输线变压器是由绕在高导磁环上的传输线构成的，其中，传输线可以用同轴电费，也可以用双绞电线或带状线，它们都可看成两根等长的、相距很近的平行线，而且匝数很少，而磁环一般由镍锌铁氧体制成，作为举例，图2-2示6出了最简单的传输线变压器1：1倒传输线变压器结构，其中1、3为始端，2、4为终端，而12端和34端分别构成了变压器的两个线圈。图2-26传输变压器的结构示意图及等效电路传输线变压器既具有传输特点，又具有变压器的特点，是二者的结合统一。传输线圈变压器确实具有极高的上限截止频率和极宽的工作频带。实现平衡和不平衡的转换传输线变压器的功能V、作为阻抗变换器当工作在低频段时,由于信号波长远大于

4、传输线长度,分布参数很小,可以忽略,故变压器方式起主要作用。由于磁芯的导磁率高,所以虽传输线较短也能获得足够大的初级电感量,保证了传输线变压器的低频特性较好。当工作在高频段时,传输线方式起主要作用,在无耗匹配的情况下,上限频率将不受漏感、分布电容、高导磁率磁芯的限制。而在实际情况下,虽然要做到严格无耗和匹配是很困难的,但上限频率仍可以达到很高。由以上分析可以看到,传输线变压器具有良好的宽频带特性。二、传输线变压器的应用L极性变换平衡和不平衡的互相变换阻阻抗变换三、宽带功率合成与分配网络利用多个功率放大电路同时对输入信号进行放大,然后设法将各个功放的输出信号相加,这样得到的总输出功率可以远远大于

5、单个功放电路的输出功率，这就是功率合成技术。利用功率合成技术可以获得几百瓦甚至上千瓦的高频输出功率。理想的功率合成器不但应具有功率合成的功能,还必须在其输入端使与其相接的前级各率放大器互相隔离,即当其中某一个功率放大器损坏时,相邻的其它功率放大器的工作状态不受影响,仅仅是功率合成器输出总功率减小一些。利用传输线变压器组成的反相功率合成原理电路如图2-2所7示。功率放大器人OBIIdIdA功率放大器人OBIIdIdA-oOUbO功率放大器3功7率合成原理电路4:1阻抗变换放大四、宽带高频功率放大器的电路实例4:1阻抗变换放大宽8带高频功率放大器的电路实例本章小结：、高频功率放大器有窄带型和宽带型

6、两种，它们各自应用于不同的场合。、为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，其集电极电流是失真严重的脉冲波形，而调谐在信号频率的集电极谐振回路将滤波，得到不失真的输出电压。、丙类谐振功放有欠压、临界和过压三种状态，其性能可用负载特性、调制特性和放大特性来描述。、为了使丙类谐振功放正常工作，必须正确设计直流馈电电路和匹配网络。、由于传输线变压器具有宽带特性，所以可用它构成宽带功率合成与分配网络，从而得到宽带高频功率放大器。、倍频器是一种非线性电路，常用的倍频器电路有丙类倍频器和参量倍频器。3、项目训练项目训练三高频功率放大器（丙类）一、实验目的了解1丙.类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器

7、的计算与设计方法。了解电源电压与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。二、预习要求复习1功电率谐振放大器原理及特点。2电分析图2-所1示的实验电路，说明各元器件作用。三、实验仪器设备双1踪电示波器扫2频电仪3电高频信号发生器4电万用表实验板四、实验内容及步骤电实验电路见图2-1按图接好实验板所需电源，将、两点短接，利用扫频仪调回路谐振频率，使其谐振在的频率上。H111*.L7y二出1-工侬Cli船二珑Rs吃二-=n-JJ1j屈0L7，C5hLZj&%JCSLaEjj即0加同1111U1II负载叫据测示波器测、图JI电流。在输入端|量输入、输出峰值力率放大接电压，表器丙类原理图、将测量值填入电X信0表,仙n工RMpm,测量各工作电内。见75613压，MHZ实测JR实测?计算IUjnR-L11-Q负一QQ负-QQ负一QQ负其中输入电压峰峰值i输出电压峰峰值0电源给出总电流:电源给出总功率（）为电源电压TOC o 1-5 h ziC0C：输出功率P:为管子损耗功率（）加Q负载电阻，同测试并填入表内。加