第6章 高频功率放大器
《高频功率放大器,》课件
包括功率增益、频率响应、效率、非线性失真等。
高频功率放大器端、输出端和放大元 件，如晶体管、MOSFET等。
放大器的工作原理
通过提供电流或电压信号来放 大输入信号。
高频功率放大器的特殊工 作方式
如开关型放大器和级联放大器。
高频功率放大器的分类
《高频功率放大器》PPT 课件
高频功率放大器是一种用于增强高频信号的电子设备。本课件将介绍高频功 率放大器的概念、应用领域、工作原理、分类、设计、仿真测试以及未来发 展趋势。
简介
什么是高频功率放大器?
高频功率放大器是一种用于增强高频信号的电子设备，可以提供高功率输出。
高频功率放大器的应用领域
广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信和无线电传输等领域。
放大器电路的优化设计
通过仿真和实验优化设计参数以提高性 能。
高频功率放大器的仿真与测试
仿真工具的选择
如SPICE仿真等，用于验证和优 化电路设计。
电路仿真的常用方法
如频率响应分析、时域响应分 析等。
高频功率放大器的测试方 法
如功率输出测试、谐波失真测 试等。
高频功率放大器的发展趋势
技术趋势
如宽带化、尺寸缩小等，提高性 能和便携性。
市场需求
如5G通信、物联网等领域的快速 发展。
未来发展方向
如高效能耗比、多模块设计等。
结论
1 高频功率放大器的重 2 高频功率放大器的应 3 高频功率放大器的挑
要性
用前景
战与机遇
在现代通信领域中起到至 关重要的作用。
随着相关技术的发展，将 会有更广泛的应用。
如热管理、高频干扰等。
按频段分类
如射频功率放大器、微波功 率放大器等。
高频功率放大器
1.原理说明利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
它是无线电发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ愈小放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ=180o ，效率η最高也只能达50%，而丙类功放的θ<90o ,效率η可达到80%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
高频功率放大器按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
高频功放的主要技术指标1.1.1 功率关系：功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率O P ，使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率C P 。
根据能量守衡定理：1o C P P P =+直流功率： 输出交流功率：2211111222c c c c L L U P U I I R R =⋅== C U -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 L R ----回路的负载阻抗。
1.1.2 放大器的集电极效率1101122c c o CC c U I P P U I ηξγ⋅===⋅ 其中集电极电压利用系数：1c c L CC CCU I RU U ξ== 0o c CCP I U =⋅波形系数：1100()()c c I I αθγαθ==为通角 的函数； 越小γ越大。
1.1.3 谐振功率放大器临界状态的计算临界状态下，若已知电源电压Ucc ，BB U 三极管的参数C g ，'U BB ，设电压利用系数为 ξ，集电极的导通角为θ。
6高频功率放大器教程
高频电子线路教学设计第六章高频功率放大器6高频功率放大器6.1 概括为了获取足够大的高频输出功率，也一定采纳高频功率放大器。
比如，绪论中所示发射机方框图的高频部分，因为在发射机里的振荡器所产生的高频振荡功率很小，所以在它后边要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、未级功率放大级，获取足够的高频功率后，才能馈送到天线上辐射出去。
这里所提到的放大级都属于高额功率放大器的范围。
因而可知，高频功率故大器是发送设施的重要构成部分。
高频功率放大器和低额功率放大器的共同特色都是输出功率大和效率高。
但因为两者的工作频率和相对频带宽度相差很大，就决定了它们之间有着根本的差别：低频功率放大器的工作频次低，但相对频带宽度却很宽。
比如，自20 至 20000Hz，高低频次之比达1000 倍。
所以它们都是采纳无调谐负载，如电阻、变压器等。
高额功率放大器的工作频次高(由几百 kHz 向来到几百、几千甚至几万MIb) ，但相对频带很窄，频宽越小。
所以，高额功率放大器一般都采纳选频网络作为负载回路。
因为这后一特色，使得这两种放大器所采纳的工作状态不一样：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类 ( 限于推挽电路 )状态；高额功率放大器则一般都工作于丙类(某些特别状况可工作于乙类)。
最近几年来，宽频带发射机的各中间级还宽泛采纳一种新式的宽带高频功率放大器，它不采纳选频网络作为负载回路，而是以频次响应很宽的传输线作负载。
这样．它能够在很宽的范围内变换工作频次，而不用从头调谐。
综上所述可见，高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大，效率高；它们的不一样之点则是两者的工作屡次与相对频宽不一样，因此负载网络与工作状态也不一样。
功率放大器按工作状态分类：A（甲）类：导通角为o90o 180；AB（甲乙）类：导通角为B（乙）类：导通角为90o；C（丙）类：导通角为90o最近几年来双出现了 D 类、 E 类及 S类等开关功率放大器乙类和丙类都合用于大功率工作。
高频功率放大器
(1)丙类倍频器工作原理分析
为尖顶余弦脉冲， 已知丙类放大器集电极电流 i c 为尖顶余弦脉冲，即：
i c = I CO + I C 1 cos ω t + I C 2 cos 2 ω t + ⋯ + I Cn cos n ω t + ⋯
如果集电极回路不是调谐于基波， 如果集电极回路不是调谐于基波，而是调谐于 n 次谐波那 么回路对基波和其它谐波的阻抗很小， 么回路对基波和其它谐波的阻抗很小，而对 n 次谐波的阻 抗则达到最大值，且呈电阻性。 抗则达到最大值，且呈电阻性。于是回路的输出电压和功 次谐波，故起到了倍频作用。 率就是 n 次谐波，故起到了倍频作用。
-UBB
EC
由晶体管的转移特性曲线可以看出： 由晶体管的转移特性曲线可以看出： 当 uBE < U BZ ， i c = 0 当 uBE > UBZ ， ic = gc (uBE − UBZ ) 式中 gc 为：
∴有
ic
•
gC
ic
∆ic 折线的斜率 g c = ∆ u BE
-UBB
u ce = 常数
= 90 o
θ < 90 o , U BB < U BZ 。 C 类：
6.2 高频功率放大器的工作原理
1
+ uS -
基本电路结构
+ ub C L
-UBB EC (a) 原理电路
ic + ub -UBB + uCE C Rp
+ L u c1 -
EC (b) 等效电路
除电源和偏置电路外， 除电源和偏置电路外 ， 主要由三个部分组成： 主要由三个部分组成：
c2 1 C C c1 1 L b1 i 2 c2 L b2
第六章 高频功率放大器(高频电子技术)
高频电子技术第六章 高频功率放大器§6.1 概述为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
如发射机中，振荡器产生的高频振荡功率往往很小，因此在后面要经过一系列放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器，才能获得足够的高频功率，然后从天线将信号发送出去。
高频功率放大器的工作频率很高，且工作时要求其频带很窄，如调幅广播电台（535~1605kHz 频段范围），每个台的频带宽度为10kHz ，与1000kHz 左右的工作频率相比，仅相当于百分之一。
因此，高频功率放大器的负载一般都是选频网络（选择有用信号，滤除干扰）。
§6.2 谐振功率放大器的工作原理晶体管的工作频率范围分为三部分：低频区：βf f 0.5<（βf 截止频率，放大倍数下降为低频值的2/1） 中频区：T f f f 2.00.5<<β（T f 特征频率，放大倍数下降为1时的频率） 高频区：T T f f f <<2.0中频区需要考虑晶体管结电容的作用，高频需进一步考虑电极引线电感的作用，分析和计算都非常困难。
因此，从低频区入手来进行分析。
6.2.1 获得高效率所需要的条件(P206)率直流电源提供的直流功==P交流输出信号功率=o P 集电极本身耗散功率=c P 则c o P P P +== 定义集电极效率co oo c P P P P P +===η 可见，如果能降低集电极耗散功率c P ，则集电极效率c η就会提高，给定直流电源提供功率=P 时，晶体管的交流输出功率o P 就会增加。
由c cco P P )1(ηη-=可知 如果%20=c η（甲类功放），则c o P P 41)(1=，如果%75=c η（丙类功放）则得到c o P P 3)(2=，可见，c η从20%提高到75%，输出功率则提高12倍。
************************************************************************************** 甲类功放：通角180°，晶体管完全工作在线性区，交流大信号完全通过晶体管传递到下一级； 乙类功放：通角90°，晶体管部分工作在线性区，部分工作在截止区，交流大信号半波通过晶体管；丙类功放：通角小于90°，晶体管小部分工作在线性区，大部分工作在截止区，交流大信号半波的一部分通过晶体管；丁类功放：固定通角为90°，且工作于开关状态：导通时，进入饱和区，内阻接近于0；截止时，电流为0，内阻接近无穷大。
课件高频功率放大器ppt
放大器由输入级、输出级和中间级 组成，其中输入级和输出级是关键 部分，直接影响放大器的性能。
高频放大器的特殊问题
01
02
03
频率响应
高频信号的频率较高，因 此高频放大器的频率响应 需要足够宽，以适应不同 频率的信号放大。
相位失真
由于高频信号的频率较高， 相位失真成为高频放大器 的一个重要问题，需要采 取措施进行补偿。
噪声系数是指放大器输出端的信噪比与输 入端的信噪比之比，是衡量放大器噪声性 能的重要指标。
动态范围是指放大器在保证一定信噪比的 前提下，能够放大的信号的最大幅度范围 ，是衡量放大器适应能力的重要指标。
03 电路分析
晶体管放大电路
01
晶体管放大电路的基本原理
晶体管放大电路利用晶体管的放大效应，将微弱的电信号放大成较强的
利用人工智能和机器学习技术 对高频功率放大器进行智能控 制和优化，提高其自适应能力 和稳定性。
多模多频段技术
研究多模多频段的高频功率放 大器，以满足不同通信标准和
频段的需求。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
高频功率放大器用于放大雷达发射的信号，提高雷达对目标的
探测能力。
距离测量
02
通过测量发射信号与接收回波的时间差，高频功率放大器有助
于提高雷达的距离测量精度。
速度测量
03
利用多普勒效应原理，高频功率放大器有助于提高雷达的速度
测量精度。ຫໍສະໝຸດ 音频处理系统中的应用1 2
音频放大
高频功率放大器用于放大音频信号，提供足够的 功率以驱动扬声器或其他音频输出设备。
应用场景
通信领域
高频功率放大器广泛应用于通信领域，如移动通信、卫星通信、光纤 通信等，用于信号的传输和放大。
第6章高频功率放大器PPT课件
.
2
末级高频 功率放大
主
缓
倍 中间
功放
振
冲
频 放大
推动
声音 话
筒
低频电 压放大
低频 功放
调幅发射机. 方框图
发 受调放 射
大器 天 线
调制 器
末级低3 频功放
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。
三种组态的基本放大电路
CE
电压增益：(Rc //RL) 1
rbe
电流增益： β
CC
(1)(Re//RL) 1 rbe(1)(Re//RL)
呈现很大的纯电阻性阻抗，而对谐波的阻抗很小，
可看作短路，因此，并联谐振电路由于通过 iC 所产
生的电位降 v c 也几乎只含有基频。这样，iC 的失真
虽然很大，但由于谐振回. 路的这种滤波作用，仍然19
能得到正弦波形的输出。
例6.2.1 试求图6.2.1所示的并联谐振回路各次谐
波与基频的阻抗值之比。已知回路
已调信号 v o ( t) V o1 m m fco tc so t s
low
ω
high
AM广播信号: 535kHz～1605kHz，BW=10kHz
f max 3 f min
BW 10k. 1 f0 100k0 100
5
2、工作状态
2c =3600
2c ≈1800
(a)甲类 class-A amplifier
集电极效率，放大器的集电极电流应该是脉冲状。
当电流流通角小于 180 0 时，即为丙类工作状态，这
这时基极直流偏压 V BB 使基极处于反向偏置状态， 集电极电流为脉冲状。
.
15
高频功率放大器概要课件
• 高频功率放大器概述 • 高频功率放大器的基本结构 • 高频功率放大器的性能指标 • 高频功率放大器的设计方法
• 高频功率放大器的应用与实例 • 高频功率放大器的发展趋势与挑战
01
高频功率放大器概述
定义与工作原理
定义
高频功率放大器是一种电子设备 ，用于放大高频信号，使其具有 足够的功率以驱动负载。
工作原理
高频功率放大器通过使用晶体管 或电子管等器件，将输入信号进 行放大，并输出具有一定功率的 高频信号。
分类与应用
分类
根据工作频率、输出功率和应用领域 ，高频功率放大器可分为多种类型， 如宽带放大器、窄带放大器和脉冲放 大器等。
应用
高频功率放大器广泛应用于通信、雷 达、导航、电视广播等领域，用于发 射大功率的高频信号。
特点
激励级通常采用共基放大电路，具有较高的电压放大倍数和较高的 频率响应，能够提供足够大的信号电压。
元件选择
激励级通常选用晶体管或电子管，因为它们具有较高的放大倍数和频 率响应，能够满足激励级的需求。
偏置电路
作用
偏置电路是高频功率放大器中用于设置晶体管或电子管工作点的 电路，为各级提供合适的直流偏置电压和电流。
导航与定位
高频功率放大器在雷达导航和定位系统中发挥着关键作用，能够放大信号并确保其传输的准确性，从 而实现高精度的定位和导航。
电子战系统中的应用
干扰与压制
在电子战系统中，高频功率放大器用于产生 强烈的干扰信号，对敌方通信和雷达系统进 行干扰或压制，使其无法正常工作。
信号情报收集
高频功率放大器还可以用于电子战中的信号 情报收集，通过放大和分析敌方信号，获取 其通信和雷达系统的信息，为军事决策提供 支持。
第章高频功率放大器
第一章高频功率放大器概述高频功率放大器是一种专用放大器，主要用于放大高频信号以改善信号传输和处理的效果。
高频信号在传输过程中容易受到噪声和信号衰减等影响，因此需要使用高质量的放大器来解决这些问题。
高频功率放大器通常用于广播、通信、雷达和医学设备等领域。
在这些应用场合中，高频信号需要被放大到足够高的水平以保证其正常工作。
然而高频信号的放大并不是一件简单的事情，因为高频信号具有特别的特性，需要专门的技术和设备才能处理。
第二章高频功率放大器的原理高频功率放大器的工作原理类似于普通放大器，但它需要更多的细节和技巧。
以下是高频功率放大器的工作原理。
2.1 放大器基本原理放大器的基本原理是将输入信号增加到一个可控范围内的输出信号。
在高频功率放大器中，输入信号是原始高频信号，输出信号是经过放大和处理后的高频信号。
在放大器中，晶体管是主要的放大器元件，因为它们以高速工作，且具有稳定的放大特性。
2.2 高频功率放大器的原理高频功率放大器的原理类似于普通放大器的原理，主要包括功率放大和线性放大两种模式。
功率放大模式将输入信号的强度直接放大到最大，保证输出信号的功率尽可能大。
这种模式下的放大器通常用于发射机和雷达等应用场合。
线性放大模式将输入信号的强度放大到一个可以被处理的范围内，以保持输出信号的线性特性。
这种模式下的放大器通常用于接收机和信号处理器等领域。
第三章高频功率放大器的性能指标高频功率放大器的性能指标是衡量其性能和质量的标准，以下是几个常见的指标：3.1 频率响应频率响应表示放大器对于不同频率的输入信号的响应能力，它直接影响着信号的传输和处理效果。
3.2 增益增益表示输出信号与输入信号之间的增加比例，越高的增益意味着越大的信号输出。
3.3 噪声系数噪声系数是指输入信号和输出信号之间的信噪比，噪声越小，信噪比越高，放大器的效果就越好。
3.4 带宽带宽是指在特定的频率范围内，放大器能够保持其放大性能的能力，带宽越宽，放大器的应用范围就越广。
高频功率放大器教学课件
输入级通常采用晶体管或场效应 管作为放大元件，通过合理的设 计和匹配电路，实现信号的线性
放大。
输入级的性能对整个高频功率放 大器的性能具有重要影响，需要 关注其增益、线性度、噪声系数
等指标。
输出级
输出级是高频功率放大器的最 后一级，主要作用是将信号进 一步放大并输出。
输出级通常采用功率晶体管或 场效应管，通过适当的电路设 计和匹配，实现高效率、低失 真的信号输出。
由于高频功率放大器在工作过程中会产生大量热量，散热设计至 关重要，否则会影响放大器性能和稳定性。
散热方式
包括自然散热、强制风冷、液冷等，根据实际需求和环境条件选择 合适的散热方式。
散热结构设计
合理设计散热结构，如散热片、散热通道等，提高散热效率，降低 热阻。
05 高频功率放大器的应用实 例
无线通信系统中的应用
VS
详细描述
动态范围是指高频功率放大器在保证一定 信噪比（SNR）条件下，能够接收和放大 的最小信号与最大信号之间的比值。动态 范围越大，高频功率放大器的接收灵敏度 和抗干扰能力越强。在无线通信、卫星通 信等领域，动态范围是一个关键的性能指 标。
04 高频功率放大器的设计方 法
匹配网络设计
01
02
总结词
增益是衡量高频功率放大器放大信号能力的指标。
详细描述
增益是指高频功率放大器输出信号的幅度与输入信号幅度的比值，通常用分贝（ dB）表示。增益反映了放大器对信号的放大能力，是高频功率放大器的重要性能 指标。
效率Βιβλιοθήκη 总结词效率是衡量高频功率放大器能量转换能力的指标。
详细描述
效率是指高频功率放大器的输出功率与输入功率的比值。高效的放大器能够将更多的电能转换为信号能量，减少 能源浪费和散热问题。效率对于高频功率放大器的性能和可靠性具有重要意义。
高频功率放大器资料课件
根据工作频率、用途和电路结构等不同，高频功率放大器有多种分类方式。
高频功率放大器具有高效率、高输出功率、宽频带等优点，广泛应用于通信、雷达、导航、电视等领域。
特点
分类
高频功率放大器在通信领域中用于发射机末级，将调制信号放大后传输给天线，实现无线信号的发送和接收。
通信
雷达系统中的高频功率放大器用于发射大功率的脉冲信号，通过反射和散射等方式探测目标。
03
CHAPTER
高频功率放大器的性能指标
放大器输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。高效的放大器能够将更多的电能转化为输出功率，减少能量损失。
效率
放大器在工作过程中消耗的功率，是评价放大器能耗的重要指标。低功耗的放大器能够降低能源消耗和散热需求。
功耗
线性失真
放大器在工作范围内，输出信号与输入信号之间的线性关系。线性失真较小，意味着输出信号与输入信号变化一致，没有出现波形变形或频率失真。
非线性失真
放大器在工作范围内，输出信号与输入信号之间的非线性关系。非线性失真会导致输出信号波形变形或频率失真，影响信号质量。
04
CHAPTER
高频功率放大器的设计与优化
03
匹配网络
设计合适的匹配网络，使输入和输出阻抗与负载阻抗相匹配，提高功率传输效率。
01
晶体管类型
根据应用需求选择合适的晶体管类型，如硅管、锗管、砷化镓等。
THANKS
感谢您的观看。
高频功率放大器资料课件
目录
高频功率放大器概述高频功率放大器的工作原理高频功率放大器的性能指标高频功率放大器的设计与优化高频功率放大器的应用实例高频功率放大器的发展趋势与挑战
01
CHAPTER
高频功率放大器
1.调谐功率放大器知识简介在通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。
为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。
在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能输送到天线上辐射出去。
这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。
实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。
高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。
低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。
例如，自20 至20000 Hz，高低频率之比达1000 倍。
因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。
高频功率放大器的工作频率高（由几百kHz 一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。
例如，调幅广播电台（535 －1605 kHz 的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。
中心频率越高，则相对频宽越小。
因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。
由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。
高频电子线路第六章 高频功率放大器
6.3.4 高频功放的负载特性（输出特性） 高频功放工作于非线性状态,负载特性是指在晶体 管及VCC,VBB Ubm一定时,改变负载电阻RP,功放的各 处电压、功率及效率η随RP变化的关系。 1. Ico 、Icm1与RP关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，ICO、ICm1基本不变，在 过压区，随着Rp增大，ic出现下凹，ICO、IC1m减小， 如图6-5（a）。
图 6-5 高频功放的负载特性
2. UCm与RP的关系曲线 如图6-5（a），欠压区内，Icm1变化很小；UCm１ =Icm1RP随RP增大而上升； 在过压区，RP线性增 加，Icm1减小较慢，UCm稍有上升。
3.功率，效率P= 、PO、 ηc与RP的关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，P=基本保持不变，PO线性 增大，ηc逐渐增大。进入过压状态，随Rp增大，P= 减少。由此看出，临界状态输出功率最大。而集 电极效率在弱过压区由于PO下降较P=下降缓慢，ηc 略增,在临近临界线的弱过压区,ηc出现最大值。图 6-5(b)是随Rp变化的规律。
=g1(θc)ξ/2 (g1(θc)= α1 (θc)/ α0 (θc)，称为波形系数)
6.3.2 高频功放的uBE～uCE的关系
图6-3 高频功放uBE～uCE的关系
动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 晶体管集
电极电流iC与电压uCE的关系曲线,它在ic～ｕCE坐标系中是
一条曲线。图6-3表示在动态特性一定时uBE～uCE的关系。
（6-10）
直流输入功率与集电极输出高频功率之比就是集 电极定义集电极效率。
由式(6 -7)、(6-8)可以得到输出功率Po和集电极损 耗功率Pc之间的关系为：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第6章 高频功率放大器6.1填空题6.1-1为了提高效率，高频功率放大器应工作在状态。
6.1-2为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率，实际中多选择高频功率放大器工作在状态。
6.1-3根据在发射机中位置的不同，常将谐振功率放大器的匹配网络分为、、三种。
6.2 分析问答题6.2-1 谐振功率放大器工作于欠压状态。
为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态。
可分别改变哪些参量来实现？当改变不同的量时，放大器输出功率是否一样大？6.2-2.为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？谐振回路为什么要调谐在工作频率？6.2-3.为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器可以工作于丙类？6.2-4.丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么会产生这些区别？动态特性的含意是什么？6.2-5.一谐振功放如图6.2-1所示,试为下列各题选取一正确答案：(1)该功放的通角θ为：(a)θ>90。
； (b)θ=90。
；(c)θ<90o。
(2)放大器的工作状态系：(a) 由E c、E B决定；(b)由U m、U bm决定；(c)由u BE max、u CE min决定。
(3)欲高效率、大功率工作,谐振功放应工作于：(a)欠压状态(b)临界状态(c) 过压状态(4)当把图中的A点往上移动时,放大器的等效阻抗是：(a)增大；(b)不变；(c)减小。
相应的工作状态是：(a)向欠压状态变化；(b)向过压状态变化；〈c〉不变。
图6.2-1 图6.2-26.2-6.一谐振功率放大器如图6.2-2所示。
工作于丙类,试画出图中各点的电压及流过的电流波形。
6.2-7.定性画出上题两种情况下的动特性曲线及电流i c、电压u CE波形。
又若工作到过压状态,该如何画法?6.2-8.采用两管并联运用的谐振功率放大器,当其中一管损坏时,发现放大器的输出功率约减小到原来的1/4,且管子发烫,试指出原来的工作状态。
6.2-9对图6.2-3所示的高频功率放大器,试回答下列问题：(1)当u b=U b cosωc t时,uc=U cm cos5ωc t,应如何调整电路元件参数?(2)若放大器工作在欠压状态,为了使输出功率最大,应调整哪一个参数?如何调整?(3)若放大器工作在欠压状态,在保持P。
不变的前提下为进一步提高效率,应如何改变电路参数?(4)为实现基极调幅,放大器应调整在什么状态?为实现集电极调幅,放大器又应调整在何状态?(5)若放大器工作在过压状态,分别调整哪些参数可退出过压?如何调整?(6)为实现对输入信号的线性放大,应如何调整电路参数和工作状态?(7)为实现对输入的限幅放大,又应如何调整参数及工作状态?6.2-10 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要任务是什么？6.2-11 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出那些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态工作？为什么通常采用谐振回路作负载？6.2-12高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当U CC、U BB、U b和R L四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？6.2-13已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率P1如何变化？6.2-14高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？6.2-15.一谐振功率放大器,原来工作在临界状态,后来发现该放大器性能变化：P o明显下降,而ηc反而增加,但E c、U cm、u BEmax不变。
试问此时放大器工作在什么状态?导通时间是增大还是减小?并分析其性能变化的原因。
6.2-16改正图6.2-16线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。
图6.2-166.2-17什么是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高？什么是电流开关型和电压开关型D 类放大器？6.2-18谐振功率放大器的V cc 、U cm 和谐振电阻R p 保持不变,当集电极电流的通角由100o 减少为60o 时,效率将怎样变化?变化了多少?相应的集电极电流脉冲的振幅怎样变化?变化了多少?6.2-19.谐振功率放大器原来工作于临界状态,它的通角θc 为70o ,输出功率为3W,效率为60%。
后来由于某种原因,性能发生变化。
经实测发现效率增加到68%,而输出功率明显下降,但V cc 、U cm 、u bemax 不变,试分析原因,并计算这时的实际输出功率和通角。
6.2-20谐振功率放大器原工作于欠压状态。
现在为了提高输出功率,将放大器调整到临界工作状态。
试问,可分别改变哪些量来实现?当改变不同的量调到临界状态时,放大器输出功率是否都是一样大?6.3计算题6.3-1设一理想化的晶体管静特性如图6.3-1所示，已知U CC ＝24V，Uc＝21V，基极偏压为零偏，Ub＝2.5V，试作出它的动特性曲线。
此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
画出满足要求的基极回路。
图6.3-16.3-2某高频功放工作在临界状态，通角θ＝75°，输出功率为30W，Ucc＝24V，所用高频功率管的Sc＝1.67A/V，管子能安全工作。
(1)计算此时的集电极效率和临界负载电阻；(2)若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变，而提高工作效率，问应如何调整？(3)输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态如何变化，功放的输出功率大约是多少？6.3-3如图6.3-2所示，设晶体管工作在小信号A 类状态，晶体管的输入阻抗为Zi，交流电流放大倍数为/(1/)fe h jf f β+，试求因Le 而引起的放大器输入阻抗Z’i。
并以此解释晶体管发射极引线电感的影响。
图6.3-26.3-4试画出一高频功率放大器的实际线路。
要求：（1）采用NPN 型晶体管，发射极直接接地；（2）集电极用并联馈电，与振荡回路抽头联接；（3）基极用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。
6.3-5一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。
工作频率f=5MHz，调谐时电容C=200pF，回路有载品质因数QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗R Lcr =50Ω，试计算回路电感L和接入系数p。
6.3-6如图6.3-3（a）的π形网络，两端的匹配阻抗分别为Rp1、Rp2。
用将它分为两个L 形网络的方法，根据L 形网络的计算公式，当给定Q2=Rp2/Xp2时，试推导证明下列公式：1p R X =12s s s X X X =+= 并证明回路总品质因数Q=Q1+Q2。
图6.3-36.3-7上题中，设Rp1=20Ω，Rp2=100Ω，f=30MHz，指定Q2=5，试计算Ls、Cp1、Cp2和回路总品质因数Q。
6.3-8如图6.3-4的互感耦合输出回路，两回路都谐振，由天线表I A 测得的天线功率PA=10W，已知天线回路效率20.8η=。
中介回路的无载品质因数Q0=100，要求有载品质因数QL=10，工作于临界状态。
问晶体管输出功率P1? 设在工作频率ωL1=50Ω，试计算初级的反映电阻rf和互感抗ωM。
当天线开路时，放大器工作在什么状态？图6.3-46.3-9有一谐振功放,设计时希望其工作于临界状态,然而实测时发现其输出功率P o仅达设计值之20%,集电极交流电压振幅U cm=0.3E C,而集电极直流电流则略大于设计值,试问该功放实际工作于什么状态?其原因可能是什么?6.3-10.一谐振功放的输出功率P o=5W,E c=24V。
(1)当集电极效率=60%时,求其集电极功耗P c和集电极电流直流分量I co；(2)若保持P o不变,将η提高到80%,问此时P c为多少?6.3-11一谐振功放,偏压E B等于截止电压U B’,分别用如图6.3-5所示的正弦波和方波两种输入信号作激励。
若保持两种情况下的激励电压振幅、电源电压E c相同,且均工作于临界状态,求此两种情况下的集电极效率之比：η正：η方。
图6.3-56.3-12.一谐振功放原工作于临界,0=75o,若保持激励信号的幅度不变,但频率降低一半。
问：此时将工作于何种状态?并求两者输出功率之比,即P O倍：P o放。
6.3-13一谐振功放的晶体管转移特性如图6.3-6所示。
(1)作放大器时,给定i cm=500mA, θ=70o,求E B U bm的值；(2)作三倍频器时,若i cm=500 rnA,试求三次谐波输出最大时的E B U bm值。
图6.3-66.3-14已知晶体三极管的转移特性如图6.3-7 (a)所示,管子饱和压降U CES≈1V。
不计基调效应,用该晶体管构成的谐振功率放大器如图6.3-7(b)所示,与负载耦合的变压器效率ηT=1。
(1)若放大器工作于欠压状态,输入电压的u b=1.2cos2π×106t(V)，R L=4Ω,求输出功率P o、集电极效率η。
若要达到输出功率最大,负载电阻R L应如何变化?此时的最大输出功率等于多少?(2)若输入信号u b=1.2cos2π×0.5×106t(V),使放大器临界状态工作,LC数值不变,计算：输出功率P o、集电极效率η及相应的负载电阻R L。
图6.3-76.3-15.一谐振功放导通期间的动特性曲线如图6.3-8中的AB段,坐标为：A点:u CE=5.5V;i c=600mA。
B点:u CE=20V ; i c=0 已知集电极直流电源E c=24V,试求出这时的集电极负载电阻R e及输出功率P o的值。
图6.3-86.3-16图6.3-9是用于谐振功放输出回路的L型网络,已知天线电阻r A=8Ω,线圈L的品质因数Q o=100,工作频率f=2MHz若放大器要求的R e=40Ω,求L、C。
图6.3-96.3-10图6.3-17一谐振功放工作于临界状态,已知f=175MHz，R e=46Ω,r A=50Ω,C o=40pF,集电极采用如图6.3-10所示的Ⅱ型网络来实现阻抗匹配,试计算C1、C2和L。
6.3-18一谐振功放工作于临界状态,电源电压E C=24V,输出电压U cm=22V,输出功率P o=5W,集电极效率可ηc=55%,求：(1)集电极功耗P c,电流I co、I c1m，回路谐振电阻R e。
(2)若R e增大一倍,估算P o;若R e减小一倍,估算P o。
(3)若增加一管组成并联型谐振功放,且保持两管均处于临界工作,此时总输出功率P o∑=10w,问此时的回路谐振电阻R e=?6.3-19已知某谐振功率放大器电路如图6.3-11 (a)所示,晶体管特性如图6.3-11 (b)所示,且E C=26V,E B=U B’,i cm=500mA,谐振回路元件参数如图6.3-11所标。