高频宽带功率放大器的设计与制作

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　基础知识＞Ｆｏｌｌｏｗ　ｍｅ　Ｒａｄｉｏ跟我学无线电＞第二章：高频宽带功率放大器的设计与制作（２）输入回路阻抗变换电路的设计　输出１Ｗ功率高频晶体管放大电路的设计　输出回路阻抗变换电路的设计

　日期：２００６－０１－１１　１５作者：来源：ｍｉｃｒｏｅａｒｏｎｌｉｎｅ．ｃｏｍ

《高频电路设计与制作》第二章高频放大器设计与制作2-4

高频宽带功率放大器的设计与制作（第二部分）

输入回路阻抗变换电路的设计　输出1W功率高频晶体管放大电路的设计　输出回路阻抗变换电路的设计

《高频电路设计与制作》章节目录

第一章高频电路基本常识

第二章高频放大器设计与制作

第三章高频振荡电路的设计与制作

第四章PLL数字锁相环电路设计与制作

第五章变频器电路设计与制作

第六章FM频率调制/解调电路的设计制作

第七章AM幅度调制/解调电路设计与制作

第八章实用高频电测仪表制作

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第二章高频放大器设计与制作查看本章节详细目录

2-1 高频信号放大器所应具备的特征

2-2 使用FET（场效应管）高频放大期的设计-制作

2-3 使用IC的宽频带放大器的设计-制作

2-4 宽频带功率放大器的设计-制作

小信号放大器与功率放大器的差异　功率放大器工作点选取方法　阻抗匹配-提高效率　本AB类功率放大器的设

计要点

输入回路阻抗变换电路的设计　输出

高频功率放大器的制作与调试　所制作的宽频带功率放大器的特性　备注栏：电路负反馈与频带宽度的关系 输入回路阻抗变换电路的设计

增益值

晶体管的基极与射极间是一PN结，当温度变化时，顺向压降V BE将以－2．0~2．5mv／℃变化。也即是，随着温度上升，基极---射极间的电位差会减小，基极电流会增加。

为了解决此一问题，可以如图40所示，在基极－－－射极间再并联一个二极管，贴紧晶体管安装，如此可以构成热结合。

也即是，基极电流随温度上升而增加时，会使集极电流成比例增加，如此，集极功耗也会增加，导致温度进一步上升，继而使基极电流再增加最终晶体管烧毁。

如此，温度上升—电流增加)温度上升—)……的循环不断增加，最後会破坏晶体管，称之为热崩溃现象(Thermal Runaway)。

在晶体管的基极一射极间密着连接二极管，做为热结合。当温度上升时，晶体管的V BE虽然会减小，但是二极体的顺向电压也会减小，以使偏压电流稳定，防止发生热崩溃现象。

图40 使用二极管做为功率晶体管的温度补偿

(温度变化可以由二极管的特性检出，使晶体管的偏压电流不会变化)

▲基极电阻Rs的功用

输出为1W的晶体管的输入阻抗为10Ω左右，又输入阻抗值并非为一定，且会随着频率与输入信号的振幅而变化。

因此，如图41所示，在基极串接电阻Rs，使从输入的信号源所望进去的阻抗变化减小。

而且，如此也可以提高功率放大器的线性，防止在高频时可能发生的异常振荡。

可是，加入此一电阻RB，也会产生功率损耗，使放大器的增益下降。但是，由於使用VHF频带用的晶体管，可以得到此10dB大很多的功率增益，因此，仍然可以达到所要求的设计规格。

图41 晶体管的基极电阻R B的功用(由於晶体管的输入阻抗会随着基

极电流而变化，加入RB做为定电流电阻而，因此，可以使变动减小)

▲集极功耗与周围温度

接着，从输出功率P O=1W时的集极功耗求温度上升的情形。

图42所示的为频率为175MHz时的2SCl970的功耗特性数据。此一数据在1M~50MHz时，可以直接适用。一般而言，频率愈低效率愈高。因此，实际情形此计算值要好。

图42 2SC1970的集电极功耗与周围温度

(功率放大器的问题在于集电极功耗会产生热，加装散热片是防止温度上升最常用的方法)

▲求负载阻抗与最大集极电流

晶体管的负载阻抗值可以由输出功率与电源电压求得。首先假设为B类，由图43可以求出负载阻抗值。

输出功率Po＝1W，电源电压Vcc＝12V，可以求得负载阻抗RL值。

实际上，由於为AB类，偏压电流流通後述之0．05A

输出回路阻抗变换电路的设计

，因此，不需要做阻

品名材料#63#61#43#77#75

FT-237.924.8188.0396.0990.0

FT-3717.755.3420.0884.02210.0

FT-5022.068.0523.01100.02750.0

FT-8222.479.3557.01268.02930.0

FT-11425.4101.0603.01610.03170.0

FB-801--1565.0--

FB-101--609.0--

图45 输出变压器了T2的圈数求法

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