高频谐振放大器.ppt

1、第三章 高频谐振放大器,第一节 高频小信号放大器 第二节 高频功率放大器的原理和特性 第三节 高频功放的高频效应 第四节 高频功率放大器的实际线路,南昌航空大学,第一节 高频小信号放大器,功用:放大各种无线电设备中的高频小信号，以便作进一步的变换和处理。 按频带宽度分:窄带放大器和宽带放大器。 按有源器件分:以分立元件为主的高频放大器和以集成电路为主的集中选频放大器。 对高频小信号放大器的主要要求是： 增益要高。 频率选择性要好。 要小。 工作稳定可靠。,第一节 高频小信号放大器,一、电路和交流等效电路,高频小信号谐振放大器实际线路,高频小信号谐振放大器交流等效电路,第一节 高频小信号放大器,

2、二、放大器性能分析,1晶体管的高频等效电路 混 等效电路。图中 ,晶体三极管混 等效电路,第一节 高频小信号放大器,2、Y参数等效电路：,晶体三极管Y参数等效电路,Y参数方程：,在忽略rbe及满足CC的条件下, Y参数与混参数之间的关系为：,第一节 高频小信号放大器,3、高频小信号放大器的Y参数等效电路：,第一节 高频小信号放大器,4、高频小信号放大器的主要性能指标 1)电压放大倍数K： 2)输入导纳Yi： 3)输出导纳Yo： 4)通频带B0.707：,第一节 高频小信号放大器,5、提高放大器稳定性的方法 一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳 。 二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使

3、它单向化，具体方法有中和法和失配法。,第一节 高频小信号放大器,中和法： (中和电路),中和电路原理电路,中和条件为：,第一节 高频小信号放大器,失配法：失配法通过增大负载导纳，进而增大总回路导纳，使输出电路失配，输出电压相应减小，从而减少对输入端的影响。,失配法是用牺牲增益来换取电路的稳定。,第二节 高频功率放大器的原理和特性,高频功率放大器的主要功用是放大高频信号，并且以高效输出大功率为目的。 高频功率放大器多工作在丙类状态，本节主要讨论丙类功率放大器的工作原理。, 甲类功放：一个周期内导通 ，c = 。 乙类功放：仅在半个周期内导通，c = /2。 甲乙类功放：在大于半个周期小于一个周期

4、 内导通， /2 c 。 丙类功放：小于半个周期内导通，c /2。,各类功放特点,第二节 高频功率放大器的原理和特性,1、电路组成 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。,晶体管高频功率放大器的原理线路,第二节 高频功率放大器的原理和特性,2、工作原理,第二节 高频功率放大器的原理和特性,第二节 高频功率放大器的原理和特性,第二节 高频功率放大器的原理和特性,3、高频功放的能量关系 输出功率P1为： 电源供给的功率P0为： 集电极损耗功率PC为： 集电极效率为：,第二节 高频功率放大器的原理和特性, 激励功率：,功率放大倍数为（功率增益）：,用dB表示为,例3.2 某

5、高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率P1=6 W,集电极电源Ucc=24V，集电极电流直流分量Ico=300mA，电压利用系数=0.95。试计算：直流电源提供的功率Po，功放管的集电极损耗功率Pc及效率，临界负载电阻RLcr。,第二节 高频功率放大器的原理和特性,4、高频谐振功率放大器的动特性 集电极电流ic与电极电压（ube或uce）的关系曲线,高频功放的动特性,第二节 高频功率放大器的原理和特性,5、高频谐振功率放大器的工作状态,1.欠压状态,2.过压状态,3.临界状态,第二节 高频功率放大器的原理和特性,6、高频功放的外部特性 负载特性: 只改变负载电阻RL，高频功放电流、电压、功

6、率及效率变化的特性。,欠压区,过压区,欠压区,过压区,第二节 高频功率放大器的原理和特性, 振幅特性： 只改变激励信号振幅 Ub 时，放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。,欠压,过压,临界,第二节 高频功率放大器的原理和特性, 高频功放的调制特性 a.基极调制特性 仅改变Eb时，放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。 由于基极回路的电压,高频功放的基极调制特性,第二节 高频功率放大器的原理和特性,b. 集电极调制特性 仅改变Ec，放大器电流、电压、功率及效率的变化特性。,高频功放的集电极调制特性,过压区,欠压区,第二节 高频功率放大器的原理和特性, 高频功放的调谐特性 改变回路元件(回路

7、电容)来进行调谐。,高频功放的调谐特性,感性失谐,容性失谐,问题一： 若高频功率放大器工作在过压状态，负载RL增大,输出功率P1如何变化？高频功率放大器工作在什么状态输出功率P1最大？,讨论一 一谐振功放，原来工作在欠压状态，现为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态，试问： （1）分别改变哪些参量来实现？ （2）当改变不同参量调到临界状态时，放 大器的输出功率是否都一样大？,讨论二,某高频谐振功率放大器工作于临界状态。 试问： （1）若输入信号振幅增加一倍，功放的工作状态如何改变？ （2）若负载电阻增加一倍，功放的工作状态如何改变？ （3）若回路失谐，会有何危险？如何指示调谐？,第三节 高频

8、功放的高频效应,功放管的高频效应主要有以下几方面： 一、少数载流子的渡越时间效应 二、非线性电抗效应 三、发射极引线电感的影响 四、饱和压降的影响,第四节 高频功率放大器的实际线路,一、直流馈电线路 直流馈电线路包括集电极和基极馈电线路。,馈电原则： 1、各电极直流通路应畅通无阻。 2、交流分量不应该流过电源，电源一端要接地。 3、负载回路应充分滤除集电极电流中无用的各次谐波分量（具有选频特性）。 4、集电极基波电流Ic1应有效地流过负载回路；基极输入的交流信号应全部加到晶体管发射结上。,1、集电极馈电线路 集电极馈电线路的两种形式：串联馈电线路和并联馈电线路。,串联馈电,并联馈电,第四节 高

9、频功率放大器的实际线路,2、基极馈电线路 基极馈电线路也有串馈和并馈两种形式,发射极自给偏压,基极组合偏压,零偏压,例3.3 改正图中线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。,第四节 高频功率放大器的实际线路,二、输出匹配网络 常用的输出线路主要有两种类型：LC匹配网络和耦合回路。,1、LC匹配网络,几种常见的LC匹配 (a)L型；(b)T型；(c)型,(a),(b),(c),第四节 高频功率放大器的实际线路,2、L型匹配网络分类：,L-I型网络,L-II型网络,第四节 高频功率放大器的实际线路,3、L-I型网络,L-I型网络适用于RP RLcr,第四节 高频功率放大器的实际线路,4、L-II型网络,L