高頻電子電路2.1~2.2課件

第2章

高頻功率放大器的原理與特性1.概述：2.高頻功率放大器的工作原理3.高頻功率放大器的動態(tài)分析

4.高頻功放的高頻特性5.高頻功率放大器的電路組成12.1概述：

C（丙）類：導(dǎo)通角為＜2UBZ為晶體管的開啟電壓.ECICEOuCEiCO??Q???Q?截止區(qū)飽和區(qū)163+ub-RpCL+uCE-icEC-UBB(b)等效電路+uc1-產(chǎn)生許多新的頻率分量，基波2.2高頻功率放大器的工作原理-UBBCECL+uS-+ub-(a)原理電路4+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-uc+ic2工作原理分析uBEic?-UBB?UBZubic?UbmgC+uBE_52工作原理分析uBEic?UBB?UBZubic?UbmgCIcmax+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-uc1+ic+uBE_46(２)集電極電流ic的傅里葉分析：icωtθcθcic1ic2ic3IcoIcmax7iC頻譜(3)集電極輸出電壓(不失真的正弦波）LC回路阻抗Rp+ub-RpCL+uCE-EC-UBB-Uc１+ic+uBE_icθcθcic1ic2ic3IcoIcmaxubUBZUBBIcmaxuBEtibtictuCEuctECUcmUbmuBEic?-UBB?UBZubUbmgCωt83.高頻功放的功率關(guān)系

θcαoα1α3g11.02.0α2當(dāng)晶體管允許的耗散功率PC一定時，甲類功率放大的理想效率50%.乙類功放的理想效率為78.5%.丙類功放的理想效率為８９.４%.159VT1VT2T1LCRLECCC2.2.3D類和E類功率放大器簡介

1.D類功率放大器的原理分析

D類功率放大器有電壓開關(guān)型和電流開關(guān)型兩種基本電路，電壓開關(guān)型D類功率放大器是已推廣應(yīng)用的電路。

uiub1ub2ic1ic2uLuAub1和ub2是由ui通過變壓器T1產(chǎn)生的兩個極性相反的輸入激勵電壓

ui正半周時VT1管飽和導(dǎo)通，VT2管截止，電源EC對電容C充電，電容上的電壓很快充至（EC-UCES1）值，A點對地的電壓uA=（EC-UCES1）。

ui負(fù)半周時VT2管飽和導(dǎo)通，VT1管截止。VT2管的直流電源由電容C上充的電荷供給，uA=UCES2≈0

uA近似為矩形波電壓，幅值為（EC-2UCES）。若L、C和RL串聯(lián)諧振回路調(diào)諧在輸入信號的角頻率ω上，且回路的Q值足夠高，則通過回路的電流ic1或ic2是角頻率為ω的余弦波，RL上可得相對輸入信號不失真的輸出功率。ECUCESEC-2UCESuAωtic1ωtic2ωtuLωt盡管每管飽和導(dǎo)通時的電流很大，但相應(yīng)的管壓降很小，這樣，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高。理想值可達(dá)到１００％．

102.輸出功率及效率計算：

uA為矩形方波，用傅里葉級數(shù)展開后可求得其基波分分量的振幅為：

VT1管電流ic1(或VT2管電流ic2)的直流電流為：

ECEC-2UCESuAωtUCESic1ωtic2ωtuLωtUA1m≈EC

ID電源供給的直流功率：PD=2EC

ID

放大器的輸出功率Po為；效率η=Po／PD=100％

實際晶體管的飽和壓降不可能為零，又考慮到管子結(jié)電容、電路分布電容的影響(使管壓降波形uA有一定上升沿和下降沿)，從而使D類功放的效率小于100％，典型值大于90％。實際可達(dá)到９８％。

112.2.4丙類倍頻器

122.2.4丙類倍頻器＜132.2.4丙類倍頻器iC+uce--Ec+-uc2+iciC1iC2ic頻譜0ICOIC1IC2IC3IC4LC諧振特性iC1iC1iC1iC2iC2iC214見書６３面圖２．５9154.為了使器件的導(dǎo)通角達(dá)到（n越大，導(dǎo)通角減?。?，并保持集電極電流脈沖最大瞬時值Icmax不變，當(dāng)倍頻次數(shù)增高時，必須在增大反向偏壓的同時，加大激勵電壓．這樣一來，晶體管發(fā)射結(jié)所承受的反向電壓瞬時值隨倍頻次數(shù)的增高而迅速加大．為此，在確定倍頻器中器件的工作狀態(tài)時，必須檢驗發(fā)射結(jié)承受的最大反向電壓是否超過其容許值．如果工作于情況下晶體管發(fā)射結(jié)承受的反向電壓超過容許值，則只好讓晶體管工作導(dǎo)通角大于，其結(jié)果是倍頻器輸出功率與效率都因此下降．3.集電極電流脈沖中包含的諧波分量幅度總是隨著諧波次數(shù)n的增大而迅速減小，因而倍頻次數(shù)越高，三極管倍頻器的輸出功率和效率就會過低。故丙類倍頻器一般只限于二倍頻和三倍頻的應(yīng)用。

316倍頻器的功用：（1）展寬發(fā)射機(jī)的工作波段：振蕩器基波放大器及二倍倍頻器基波放大器及二倍倍頻器中間放大器放大器1.5～12MHz1.5～3MHz3～6MHz3～6MHz1.5～3MHz6～12MHz1.5～12MHz1.5～3MHz我們還可對頻率進(jìn)行加、減、乘、除運算，從而利用一個高穩(wěn)定度的晶體振蕩器獲得一系列頻率間隔一定的廣闊的不連續(xù)頻譜作為發(fā)射機(jī)的載波頻率或本機(jī)振蕩頻