Ch06-高频功率放大器要点.ppt

1、6高频功率放大器，6.2谐振功率放大器的工作原理，6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法，6.4晶体管功率放大器的高频特性，6.5高频功率放大器的电路结构，6.1概要，End，6.7五类(e类)功率放大器，6.8宽带高频功率放大器，6.8 6.6丁类(功率放大器、6高频功率放大器、收发机、超外差接收机Superheterodyne、发送机、6.1概要、6.1概要、功率放大电路是以输出大功率为目的的放大电路。 1、CE、CC、CB、1 .功率放大电路的主要特征、输出功率、ABQ功率三角形、允许轻微的非线性波形失真。 为了增大Po，必须同时增大Vom和Iom。非线性(最大信号)、6.1概要、1

2、 .功率放大电路的主要特征、非线性(最大信号)、管道工作是接近极限的状态。 6.1概要，2 .要解决的问题，失真(线性)，管道保护，输出功率提高，效率提高，6.1概要，3 .提高效率的途径，静态功耗降低，静态电流降低。 6.1概要、(a )甲类class-A amplifier、(b )乙类class-B amplifier、(c )甲乙类class-AB amplifier、(d) b (乙)类：其理想效率为78.5%； AB (甲乙)类：其理想效率为50x.5%； c (丙)类：高频非线性功率放大器d类：开关型高频功率放大器e类：开关型高频功率放大器中，a类、b类和AB类主要用于低频功率放

3、大器，c类、d类和e类一般仅用于高频功率放大器。 4、分类、6.1概要、c级(c级)放大器效率最高，但波形失真也最严重。 5、解决效率与失真矛盾，6.1概述，根据谐振负载，从c级侑弦周期脉冲恢复基波完全周期信号。 5、效率与失真矛盾的解决，丙类，6.1概要，6 .谐振(高频)放大器与非谐振(低频)放大器的比较，相同的3360输出功率大，效率高，非线性(大信号)，不同的：要求535kHz1605kHz，BW=10kHz，谐振与非谐振工作频率和相对带宽的差异，6.1概要，7 .放大器设置修正中各方面的折衷关系，失真(线性)，管道的保护，输出的提高，遗留问题：(2)放大，临界，饱和，哪里最好？End

4、、6.1概要、6.2谐振功率放大器的工作原理、获得6.2.1高效率所需的条件、6.2.2功率关系、图6.2.1高频功率放大器的基本电路、为了获得6.2.1，采用负电源作为基极偏压。 图6.2.1高频功率放大器的基本电路，、1. 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，End，6.2.1得到高效率所需要的条件，6.2.2功率关系，6.2.2功率关系，电路正常工作(c级、谐振) 根据外部电路关系式：6.2.2功率关系、傅立叶级数理论，周期性脉冲为直流、基波(信号频率成分)和各高次谐波成分，即在此称为导通角，可以分别称为自适应弦脉

5、冲的直流、基波、n高次谐波的分解系数、6.2 .的电路相对于频率为大式中的基波成分在电路中产生电压，但对于远离的直流和高次谐波成分2、3等呈现小的阻抗，因此，这些频率成分的输出小，几乎为0，可以忽略。并联谐振电路各高次谐波与基频的阻抗值之比：End、直流功率：在集电极电路中，作为由谐振电路得到的高频功率(高频1周的平均功率)的输出交流功率：集电极效率：集电极电压利用系数、波形系数、6.2 .输出功率Po与集电极损耗功率Pc的关系， 6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法、6.3.2集电极馀弦电流脉冲的分解、6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性、6.3.4各极电压对动作状态的影响、6

6、.3.4即6.3.1晶体管特性曲线的理想化及其解析式、 为了进行6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法、0、高频功率放大器的定量分析和校正运算，求出电流的直流成分Ic0和基频成分Icm1是非常重要的。 另外，为了在电路设定修正和调试时指定放大器的动作状态的选择方向，优选能够以明确的数学式显示两者与通角c的关系。 作为折衷图解法和数学解析分析的方法，可以考虑折线近似分析法。6.3晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法、谐振功率放大器在c级(非线性、大信号)状态下工作，在信号较大时，所有实际的非线性元件几乎都处于饱和或截止状态。 此时，所述元件的非线性特性的显着表示包括关断、接通、饱和等若干不同

7、状态之间的转换。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、欠电压区域、过电压区域、End、图6.3.2晶体管静态迁移特性及其首先，写出其公式。 iC=gc(vBEVBZ) (vBE VBZ )、=gc(VbmcostVBZVBB )、=gcVbm (costcos c )、=gcVbm(1cos c) 6.3.2集电极侑弦电流脉冲的分解，根据傅立叶级数求出系数，其中尖塔侑弦另外，尖峰脉冲的分解系数在c120时Icm1/iCmax最大。 如果iCmax和负载阻抗Rp为某一值，则输出功率将达到最大值。 但是，此时放大器处于甲乙类的状态，

8、效率低。6.3.2集电极补弦电流脉冲的分解、图6-9尖头脉冲的分解系数由曲线可知，在极端的情况c=0时，此时=1、c达到100%。 为了同时实现功率和效率，最佳通角设定为70左右。End、6.3.2集电极稳定正弦电流脉冲的分解、基波成分Icm1、集电极效率c和输出功率Po根据通角c而变化的状况，选择适当的工作状态。 由于6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性、6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性，接下来分析了4个残奥仪表Rp和电压VCC、VBB、Vbm的变化对工作状态的影响，即谐振功率放大器的动态特性。 能不能最佳地实现集电极效率c和输出功率Po，最终取决于功率放大器中的外部电路

9、残奥仪表Rp和电压VBB、Vbm、VCC。 6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性，1 .高频功率放大器的动态特性(1)高频功率放大器的动态特性的概念：动态特性是指施加激励信号和负载阻抗时的晶体管集电极电流ic和集电极电压(vbe或vce )晶体管的静态输出特性曲线是什么意思？ 1 .高频放大器的动态特性(2)动态特性的方法在小信号放大器中，如果知道负载电阻，则通过静态工作点形成斜率为负的交流负载电阻值的倒数的直线，这就是交流负载线。 在高频放大器中，其动态特性一般不是直线的。 以及每个点(以t为变量)，vBE、vCE从晶体管输出特性找到iC，连接线是动态特性。 动态特性的具体做法：根据

10、，6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性，6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性，1 .高频功率放大器的动态特性，接着通过折线近似定性分析法分析其动态特性，首先，建立Rp和VCC，、2 .高频功率放大器的负载特性， 您可以选择、或者可以选择、或者可以选择、或者可以选择、或者可以选择、或者可以选择、或者可以选择、或者可以选择。 过电压区域、临界区域、欠电压区域、6.3.3高频功率放大器的动态特性和负载特性、End、欠电压、过电压、临界三种工作状态的特征：结论：过电压：恒压、Icm1变化、Po小、c最高、临界： Po最大、c最高、发射机中间放大级，2 .高频功率放大器的负载特性，6.3

11、.3高频功率放大器的动态特性和负载特性，调试中的应用，假设Po不能达到设定修正要求：改变电路残奥表观察Po，增大1，Rp使Po增大，放大器实际工作2 .增大RP，减小Po，可以判定放大器实际上在过电压状态下工作，3 .变更VCC、VBB、Vbm进行类似分析。 注意：保证电路在工作频率谐振。6.3.4各极电压对动作状态的影响、6.3.4各极电压对动作状态的影响、cc对动作状态的影响、集电极振幅调制作用随着过电压状态、ic中间凹陷、Vcc变化，Icm1线性变化。6.3.4各极电压对工作状态的影响、改变CC完成集电极调制、等效集电极电压、放大器必须在过电压状态下工作、6.3.4各极电压对工作状态的影

12、响、改变CC完成集电极调制的6.3.4各极电压对工作状态的影响输入信号幅度的最小值必须大于对应于临界状态的Vbm值限制阈值。 6.3.4改变各极电压对工作状态的影响、2.bm对工作状态的影响，谐振功率放大器改变振幅限制器Amplitude Limiter、3.BB对工作状态的影响，基极振幅调制作用可以通过改变bb来改变cm1和o来实现VBB的绝对值的增加等效于减少Vbm，两者都使vbemax产生相同的变化，End，6.3.4各极电压对动作状态的影响，欠电压状态，ic接近侑弦脉冲，icc，6.3.4各极电压对动作状态的影响，改变BB 等效基极电压，6.3.4改变各极电压对工作状态的影响，BB，完

13、成基极调制，、放大器必须在例子6.3.1硅NPN外延平面型高频功率管3DA1中制作而成的谐振功率放大器，已知CC24，工作频率MHz 试着求出能量关系吧根据晶体管手册可知，其相关残奥仪表为f70MHz，Ap (功率增益) 13 dB，Cmax750，CE(sat ) (集电极饱和电压降) 1.5，CMW。 解：1 )由前面的讨论可知，动作状态最好选择临界状态。作为工序近似估计，此时的集电极最小瞬时电压选择2 )、c=70o、4 )，认为未超过电流安全动作范围。 作为5 )、6 )、7 )、8 )、9 )、End、6.3.5的动作状态的修正运算(推定)例子，例6.3.1试着求出用硅NPN外延平面

14、型高频功率管3DA1制作的能量关系，根据晶体管手册，其相关关残奥表为解：功率关系的详细研究，例如6.3.2已知的VCC=24，选择晶体管残奥定计量器是： gcr=1.67A/V，ICM=5，PCM=50W，要求po。 求出这个设定修正过程中的能量关系和放大器效率吧。 6.3.5动作状态的校正运算(概算)例、解：6.5高频功率放大器的电路结构、6.5.1供电线、6.5.2除此之外，还必须尽量减少功率传输中的损耗。 这个关系到那个供电线的实现问题。 另外，如果功率管C-E结、VCC、LC电路三者串联(或并联)，则针对不同频率电流的等效电路被称为集电极串联馈电(或残奥电平馈电)电路。 6.5.1供电线路、(I )共通点：供电效果相同。 (ii )不同点：残奥电平进给： LC电