11高頻功率放大器習(xí)題課

1、第二章 高頻功率放大器習(xí)題課習(xí)題課章章 末小結(jié)末小結(jié) 1. 高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類、乙類或丙類高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類、乙類或丙類狀態(tài)。相比之下狀態(tài)。相比之下, 丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類大大, 但效率高但效率高, 節(jié)約能源節(jié)約能源, 所以是高頻功放中經(jīng)常選用的一種電所以是高頻功放中經(jīng)常選用的一種電路形式。路形式。 2. 丙類諧振功放效率高的原因在于導(dǎo)通角丙類諧振功放效率高的原因在于導(dǎo)通角小小, 也就是晶也就是晶體管導(dǎo)通時(shí)間短體管導(dǎo)通時(shí)間短, 集電極功耗減小。但導(dǎo)通角集電極功耗減小。但導(dǎo)通角越小越小, 將導(dǎo)致輸將導(dǎo)致輸出功

2、率越小。出功率越小。 所以選擇合適的所以選擇合適的角角, 是丙類諧振功放在兼顧效是丙類諧振功放在兼顧效率和輸出功率兩個(gè)指標(biāo)時(shí)的一個(gè)重要考慮。率和輸出功率兩個(gè)指標(biāo)時(shí)的一個(gè)重要考慮。 3. 折線分析法是工程上常用的一種近似方法。折線分析法是工程上常用的一種近似方法。 利用折線利用折線分析法可以對丙類諧振功放進(jìn)行性能分析分析法可以對丙類諧振功放進(jìn)行性能分析, 得出它的負(fù)載特性、得出它的負(fù)載特性、 放大特性和調(diào)制特性。若丙類諧振功放用來放大等幅信號放大特性和調(diào)制特性。若丙類諧振功放用來放大等幅信號(如如調(diào)頻信號調(diào)頻信號)時(shí)時(shí), 應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)； 若丙類諧振功放用來放大等幅信號若

3、丙類諧振功放用來放大等幅信號(如調(diào)頻信號如調(diào)頻信號)時(shí)時(shí), 應(yīng)該應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；工作在臨界狀態(tài)； 若用來放大非等幅信號若用來放大非等幅信號(如調(diào)幅信號如調(diào)幅信號)時(shí)時(shí), 應(yīng)應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；該工作在欠壓狀態(tài)； 若用來進(jìn)行基極調(diào)幅若用來進(jìn)行基極調(diào)幅, 應(yīng)該工作在欠壓應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；狀態(tài)； 若用來進(jìn)行集電極調(diào)幅若用來進(jìn)行集電極調(diào)幅, 應(yīng)該工作在過壓狀態(tài)。折線應(yīng)該工作在過壓狀態(tài)。折線化的動(dòng)態(tài)線在性能分析中起了非常重要的作用。化的動(dòng)態(tài)線在性能分析中起了非常重要的作用。 4 丙類諧振功放的輸入回路常采用自給負(fù)偏壓方式丙類諧振功放的輸入回路常采用自給負(fù)偏壓方式, 輸出輸出回路有串饋和并饋兩種直流

4、饋電方式。為了實(shí)現(xiàn)和前后級電回路有串饋和并饋兩種直流饋電方式。為了實(shí)現(xiàn)和前后級電路的阻抗匹配路的阻抗匹配, 可以采用可以采用lc分立元件、微帶線或傳輸線變壓分立元件、微帶線或傳輸線變壓器幾種不同形式的匹配網(wǎng)絡(luò)器幾種不同形式的匹配網(wǎng)絡(luò), 分別適用于不同頻段和不同工作分別適用于不同頻段和不同工作狀態(tài)。狀態(tài)。 5 諧振功放屬于窄帶功放。諧振功放屬于窄帶功放。 寬帶高頻功放采用非調(diào)諧方式寬帶高頻功放采用非調(diào)諧方式, 工作在甲類狀態(tài)工作在甲類狀態(tài), 采用具有采用具有寬頻帶特性的傳輸線變壓器進(jìn)行阻抗匹配寬頻帶特性的傳輸線變壓器進(jìn)行阻抗匹配, 并可利用功率合成并可利用功率合成技術(shù)增大輸出功率。技術(shù)增大輸出功

5、率。 6目前出現(xiàn)的一些集成高頻功放器件如目前出現(xiàn)的一些集成高頻功放器件如m57704系列和系列和mhw系列等系列等, 屬窄帶諧振功放屬窄帶諧振功放, 輸出功率不很大輸出功率不很大, 效率也不太效率也不太高高, 但功率增益較大但功率增益較大, 需外接元件不多需外接元件不多, 使用方便使用方便, 可廣泛用于一可廣泛用于一些移動(dòng)通信系統(tǒng)和便攜式儀器中。些移動(dòng)通信系統(tǒng)和便攜式儀器中。 本章的常見題型本章的常見題型:1高頻功率放大器工作狀態(tài)分析2計(jì)算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率3改正直流饋電電路中的錯(cuò)誤4輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與計(jì)算高頻功率放大器工作狀態(tài)分析1.功率放大器工作狀態(tài)按流通角功

6、率放大器工作狀態(tài)按流通角可分為可分為4類類: = 時(shí)時(shí),為甲類為甲類 = 時(shí)時(shí),為乙類為乙類 = 時(shí)時(shí),為丙類為丙類 = 時(shí)時(shí),為甲乙類為甲乙類 a)90 b)180 c)90 d)901802.一個(gè)諧振功率放大器一個(gè)諧振功率放大器若要求輸出電壓平穩(wěn)若要求輸出電壓平穩(wěn),則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài);若要求輸出功率若要求輸出功率po最大則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在最大則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài); 若要求兼顧輸出功率和效率若要求兼顧輸出功率和效率,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài); 若要求效率高若要求效率高,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài); 若進(jìn)行基極調(diào)幅若

7、進(jìn)行基極調(diào)幅,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài); 若進(jìn)行集電極調(diào)幅若進(jìn)行集電極調(diào)幅,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在 狀態(tài)狀態(tài). a)欠壓欠壓 b)臨界臨界 c)過壓過壓 d)弱過壓弱過壓bacd/cbbdac計(jì)算高頻功率放大器計(jì)算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率及集電極效率cosbbbzcbmuuu 1.導(dǎo)通角計(jì)算導(dǎo)通角計(jì)算:（注意（注意pr為回路諧振阻抗）為回路諧振阻抗）計(jì)算高頻功率放大器計(jì)算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率及集電極效率 ccoccmcmcoodocgieiuppppp 112121 其其中中：ccmeu 為為集集電電極極電電壓

8、壓利利用用系系數(shù)數(shù)； )()(1122rrrrririppkkoak 功率功率電子元件送至回路的總電子元件送至回路的總回路送到負(fù)載的功率回路送到負(fù)載的功率 6.中介回路的傳輸效率。中介回路的傳輸效率。3、 諧振功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，它的通諧振功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，它的通角為角為=70，輸出功率，輸出功率p0為為3w，效率為，效率為=60%。后。后來由于某種原因，性能發(fā)生變化。經(jīng)實(shí)測發(fā)現(xiàn)，來由于某種原因，性能發(fā)生變化。經(jīng)實(shí)測發(fā)現(xiàn)，已增加到已增加到68%，而輸出功率明顯下降，但，而輸出功率明顯下降，但vcc、vcm、vbemax不變。試分析原因，并計(jì)算這時(shí)的不變。試分析原因，并計(jì)算

9、這時(shí)的實(shí)際輸出功率和通角。實(shí)際輸出功率和通角。 4、有一諧振功率放大器，已知、有一諧振功率放大器，已知vcc12v，回路諧振阻，回路諧振阻抗抗re130，集電極效率，集電極效率74.5，輸出功率，輸出功率p0500mw?，F(xiàn)在為了提高。現(xiàn)在為了提高，在保持，在保持vcc、re、p0不變不變的條件下，將通角減小到的條件下，將通角減小到60，并使放大器工作到臨，并使放大器工作到臨界狀態(tài)。界狀態(tài)。 （1）試分析放大器原來的工作狀態(tài)。）試分析放大器原來的工作狀態(tài)。 （2）計(jì)算）計(jì)算提高的百分比和提高的百分比和60時(shí)的效率。時(shí)的效率。 （3）試求集電極損耗功率）試求集電極損耗功率pc減少了多少？減少了多少

10、？ （4）分析采取什么措施才能達(dá)到上述目的？）分析采取什么措施才能達(dá)到上述目的？5、圖例是有多處錯(cuò)誤的、圖例是有多處錯(cuò)誤的400mhz諧振功率放大器電諧振功率放大器電路，試更正這些錯(cuò)誤。路，試更正這些錯(cuò)誤。 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與計(jì)算： 匹配網(wǎng)絡(luò)是為了使放大器的輸出功率有匹配網(wǎng)絡(luò)是為了使放大器的輸出功率有效的傳輸?shù)截?fù)載，等效于一個(gè)并聯(lián)諧振效的傳輸?shù)截?fù)載，等效于一個(gè)并聯(lián)諧振回路，只是具體的形式不同。回路，只是具體的形式不同。 根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。6、有一個(gè)工作頻率為、有一個(gè)工作頻率為20mhz的諧振放大器，采用高的諧振放大器，采用高頻率功率管頻率功率管3da14b，vcc=24v，實(shí)際測得的天線，實(shí)際測得的天線等效負(fù)載等效負(fù)載ra為為50，輸出功率，輸出功率pa為為1.5w，集電極，集電極高頻電壓有效值高頻電壓有效值vc為為16.3v，ico為為82ma，vbb=0v，vbm為為7.5v，放大器的集電極回路采用，放大器的集電極回路采用型網(wǎng)絡(luò)，型網(wǎng)絡(luò)，基極在零偏壓工作。基極在零偏壓工作。（1）試畫出集電極采用并聯(lián)饋電的實(shí)用電路；）試畫出集電極采用并聯(lián)饋電的實(shí)用電路；（2）設(shè)回路效率）設(shè)回路效率k為為0.92，試求放大器的集電極效率，試求放大