高频调谐功率放大器

饱和状态或过压状态： 工作在临界线左边即坐标原点与临界线之间的任意一点时，称
为工作在……..
临界方程： ic = gcruce, gcr 具有电导的量纲
在转移特性的放大区，折线化后的AB线斜率为g(约为几十至几百 毫 安/伏)。此时，理想静态特性可用下式表示：
icg(ubeU0j)uu,bbeeUUjj
下面求余弦脉冲的幅度：
ic g (U bc mo t s U j E b) cos Uj Eb
Ubm
icgb U ( mco tc s o)s
当 ωt = 0 时,ic 最大，以Icmax 表示，可得
Icmax = g Ｕbm(1-cosθ)
这样电流ic又可写成： ic1 Iccmo a x(sc ot sco )s
第三章 高频调谐功率放大器
第三章 高频调谐功率放大器 3.1 概述 3.2 调谐功率放大器的工作原理 3.3 功率和效率 3.4 调谐功率放大器的工作状态分析 3.5 调谐功率放大器的实用电路 3.6 功率晶体管的高频效应 3.7 倍频器 3.8 集成高频功率放大电路及应用简介
二、本章重点和难点
3.2 调谐功率放大器的工作原理
一、电路 二、折线近似分析法——直线段近似法 三、晶体管导通的特点、导通角、
余弦脉冲电流的分析 四、槽路电压
3.2.1 电路
注意:该电路和小信号调谐放大器的不同(bias)
各元件的作用：
Ec 是直流电源电压； Eb 是基极偏置电源电压。 输入信号经变压器T1 耦合到晶体管基-射极， 这个信号也叫激励信号。
高频调谐功率放大器和低频放大器的异同之处： 相同之处：
输出功率大，效率要高。
不同之处：
1、工作频率与相对带宽不同。 2、放大器的负载不同。
低频负载：电阻、变压器。高频负载：谐振回路 3、放大器的工作状态不同 它的主要技术指标有： 输出功率、效率和谐波抑制度（输出中的谐波分量应尽量小）等。 调谐功率放大器的电子器件： 晶体管或电子管。
特别 注意
u be
图3-3 折线法分析非线性电路电流电压波形
注意：
管子只在一个周期的一小部分时间内导通，故集电极电流是
周期性的余弦脉冲。 导通角：
把集电极电流导通时间的一半称为集电极电流的导通角用 表示
放大器工作在甲类： 180o 管子在整个周期内导通
放大器工作在乙类： 90o 管子在半个周期内导通
功率较低的场合一般用晶体管，功率大的场合用电子管。
二、特点
1.输入信号强，电压在几百毫伏几伏数 量级附近;
2.为了提高放大器的工作效率，它通常工 作在丙类，即晶体管工作延伸到非线性 区域——饱和区、截止区;
3.要求：输出功率大、效率高。
三、分析方法
高频功率放大器因工作于大信号的非线 性状态，用解析法分析较困难，故工程上普 遍采用近似的分析方法——折线法来分析其 工作原理和工作状态。
傅立叶级数展开式为：
icIcoIc1mcotsIcncmonst
Ico Icncmonst n1
I c o 2 1 ic dt 2 1 I c m c a 1 x o tc c s o o d s ts
Ubm
分析： （Uj+Eb）一定， 激励愈强（Ubm）， 愈大 Ubm一定， （Uj+Eb）愈强 ， 愈小
3.2.4 集电极余弦脉冲电流分析
|t | 时，Ubm cotsEbUj 管子截止，ic = 0 |t | 时，Ubm cotsEbUj 管子导通，ic ≠ 0
即： - < wt < , ic ≠ 0 ,其余时间ic = 0 ,故ic 的波形是被切除了 下半部分的余弦脉冲。
图3-2 晶体管特性及其折线化
转移特性曲线： OA 、AB近似
输出特性曲线： EO 、OC、 CD近似
临界线： 斜线穿过每一条静态输出特性曲线的拐点－临界点， 称为临界线
临界状态： 当放大器在激励电压 ube 和集电极电压 uc 为最大 值的瞬间工作在临界点时，称为工作在临界状态；
放大状态： 工作在临界线右边时，称为放大状态。
放大器工作在丙类：
90o 管子导通时间小于半个周期
ubUbm cots
ube U bm cot sE b
导通角的解：
icg(ubeU0j)u,buebe UUjj
ic g (U bc mo t s U j E b )
t时i， c0
g (U bm co U sj E b) 0
故：
cos Uj Eb
L、C 组成并联谐振回路，作为集电极负载，
这个回路也叫槽路。 放大后的信号通过变压器耦合到负载 RL上以
达到阻抗匹配的要求。 注意：
在实际工作中，为了节省电源，可以不加偏置，或采
用自给偏压代替Eb。
3.2.2 晶体管特性的折线化 折线近似分析法：
将电子器件的特性理想化，每条特性曲线用一组折线 来代替。忽略特性曲线弯曲部分的影响，简化了电流 的计算，虽然精度较低，但仍可满足工程的需要。
Байду номын сангаас
3.1 概述
一、作用
高频功率放大器是一种能量转换器件， 它是将电源供给的直流能量转换为高频交 流输出。
高频功率放大器是通信系统中发送装置 的重要组件。它的作用是放大信号，使之 达到足够功率输出，以满足天线发射或其 他负载的要求。
调谐功率放大器的输入信号很大，为几百毫伏到几伏，晶体管 工作延伸到非线性区域——截至和饱和区。这种放大器的输出 功率大，以满足天线发射或其他负载的要求，效率较高，一般 工作在丙类状态。
（一）本章重点
1.调谐功放的用途与特点(与小信号调谐放大器进行 比较)；
2.调谐功放的工作原理； 3.功率和效率，区别五种功率和两种效率； 4.工作状态(过压状态、欠压状态、临界状态)和阻
抗变换问题； 5.直流馈电电路；自给偏压环节——基流偏压与射
流偏压； 6.倍频器。
（二）本章难点
1.工作状态分析——特别是过压状态； 2.自给偏压环节； 3.调谐功率放大器动态负载线。
折线近似分析法的优点： 略。
3.2.3 晶体管导通的特点、导通角 设输入信号为：
ubUbm cots
加到晶体管基-射极电压为 ：
u be U bm cot sE b
Eb 基极反偏电压
三极管导通条件： ub > Eb + Uj
无信号：晶体管截止 有信号：激励信号< Eb+Uj 截止
激励信号 > Eb+Uj 导通