发射机中的功率放大
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接收机中的功率放大
任务5 接收机中的功率放大
（高频功率放大器）
接收机中的功率放大
5.1 接收机中的功率放大 5.2 高频功率放大器的工作原理 5.3 高频功率放大器的分析
5.4 高频功率放大器的动态分析和外部特性 5.5 高频功率放大器的馈电电路和输出回路
接收机中的功率放大
模块一 中波调幅收音机
接收机中的功率放大
模块二 调频发射机
高频 振荡 高频 功放
调频
声音
话筒
音频 放大
接收机中的功率放大
知识要点：
1.高频功率放大器在发射机中的作用 ； 2.高频功率放大器的工作原理和分析方 法； 3.调频信号的表示方法，调频电路的工 作原理；
接收机中的功率放大
5.1 发射机中的功率放大
高频 振荡 高频 功放
折线化后：
1.可由几条直线近似表示曲线。
2.可用几条直线方程近似表示晶体管 特性。 3.在放大区，晶体管特性可表示为：
i c g c (u BE U j )
4.在截止区，晶体管特性可表示为：
高频功率放大器电 流、电压工作波形
接收机中的功率放大
晶体管部 分导通
谐振回路 选频
问题与思考
接收机中的功率放大
1.高频功率放大器中的晶体管工作在什么状态？ 2.高频功率放大器为什么必须采用谐振回路作负载？ 3.高频功率放大器相比低频功率放大器有何优点？ 4.高频功率放大器由哪几部分组成？ 5.高频功率放大器的基极直流电压源和集电极直流 电压源能否共用？它们各有何作用？ 6.高频功率放大器的集电极电流是什么形式？
二、高频功率放大器与低频功率放大器的区别 高频功率放大器
工作在发射机的末级
相对带宽较窄
晶体管工作在丙类状态 晶体管的基极采用负偏
低频功率放大器
工作在接收机的末级 相对带宽较宽
晶体管工作在甲类状态Байду номын сангаас
晶体管的基极采用正
置电压 采用谐振回路作负载
偏置电压 采用非谐振负载：电 阻、变压器等
调频
声音
话筒
音频 放大
在无线电广播和通信发射 机中，为了获得大功率的高 频信号，必须采用高频功率 放大器。
高频功率放大器的 实质是将直流电源供 给的功率转换为交流 输出功率
接收机中的功率放大
一、高频功率放大器中晶体管的工作状态
晶体管的工作状态
ic
ube
甲类 乙类 丙类
接收机中的功率放大
一、高频功率放大器中晶体管的工作状态
甲类
乙类
丙类
高频功率放大器中的晶体管就工作在丙类状态，所以它 又称为丙类放大器。显然，在晶体管的丙类状态，晶体 管的集电极电流为脉冲形式的电流，为了保证放大器的 输出电压不失真，必须采用谐振回路作负载，利用谐振 回路的选频作用，选出基波信号，使放大器输出电压与 输入电压保持相同。
接收机中的功率放大
接收机中的功率放大
5.2 高频功率放大器的工作原理
一、丙类高频功率放大器的电路组成 有源器件
馈电电路 耦合电路
直流电源
接收机中的功率放大
高频功率放大器主要由以下部分组成： (1)电子器件 它在电路中主要起开关控制作用，控
(2)电源 高功放包括两个电源，基极电源UBB和集 电电源UCC。其中UBB主要是设置合理的工作状态， 即保证晶体管工作在丙类状态； UCC则是提供直流 能量。 (3)馈电电路 既保证把UBB和UCC电源的电压馈送 到晶体管的各极，又防止交流信号进入直流电源。 (4)耦合回路 主要起无损耗地传输高频信号及其 能量，滤除谐波成分，以及阻抗匹配的作用。
非线性放大器
接收机中的功率放大
四、高频功率放大器的主要性能指标
高频功率放大器的主要性能指标包括直流 功率、输出功率、损耗功率和效率等。高频功 率放大器常用的有源器件包括：晶体管、场效 应管和电子管。输出功率在千瓦以下的功率管 常采用晶体管；而对千瓦以上的则主要采用电 子管。 高频功率放大器的分析方法－－折线分析法
接收机中的功率放大
5.3 高频功率放大器的分析
一、折线分析法
接收机中的功率放大
一、折线分析法
折线法的好处在于用直线方程取代曲线 方程近似表示晶体管特性，使高频功率放大 器的分析和计算大为简化。由于高频功率放 大器工作在大信号非线性状态，因此，工程 上采用这一近似方法进行定性分析是可行的。
接收机中的功率放大
接收机中的功率放大
三、高频功率放大器与小信号放大器的区别 高频功率放大器
工作在发射机的末级
输入为大信号
小信号放大器
工作在接收机的中部 输入为小信号
线性放大器 晶体管工作在甲类状 晶体管工作在丙类状 态 态 采用谐振回路作负载： 采用谐振回路作负载： 主要起选频作用 主要起滤波作用
接收机中的功率放大
高频功率放大器的输出回路具有选频作 用，若正好谐振在基波频率上，则其对于基 波电流而言，等效为一个纯电阻 这样当集电极脉冲电流流经输出回路时， 只有基波分量在回路两端产生较大电压降。 此电压为：
uc U cm cost I c1 Re cost
uCE U CC U cm cos t
选频
接收机中的功率放大
由于晶体管只在输入信号的部分周期内导 通，故iB为余弦脉冲，同理，iC也为余弦脉冲。 将iC用傅氏级数展开得：
iC I Co I Cm1 cos t I C 2m cos 2t I C 3m cos 3t .....
iC
I Co
I Cm1 cos t
接收机中的功率放大
二、丙类高频功率放大器的工作原理
高频功率放大器的工作状态由基极偏置电压UBB设 置，为了提高晶体管的集电极效率，通常使晶体管的 发射结处于反向偏置状态，即使晶体管在丙类状态下 工作。
u BE U BB U bm cos t
接收机中的功率放大
高频功率放大器工作原理示意图
高频 混频 放大 （选频电路） 本机 振荡
中频 放大
检波
低频 放大
接收机中的功率放大
知识要点：
1.LC并联谐振回路及其选频特性，选频电路在收音 机中的作用； 2.小信号谐振放大器的工作原理和分析方法，在实 际应用中提高放大器稳定性的方法，中频放大器在 收音机中的作用和地位； 3.调幅信号的表示方法，调幅电路、检波电路的工 作原理，检波器在收音机中的作用； 4.混频器的工作原理，对混频干扰的认识和处理， 混频器在收音机中在作用；
任务5 接收机中的功率放大
（高频功率放大器）
接收机中的功率放大
5.1 接收机中的功率放大 5.2 高频功率放大器的工作原理 5.3 高频功率放大器的分析
5.4 高频功率放大器的动态分析和外部特性 5.5 高频功率放大器的馈电电路和输出回路
接收机中的功率放大
模块一 中波调幅收音机
接收机中的功率放大
模块二 调频发射机
高频 振荡 高频 功放
调频
声音
话筒
音频 放大
接收机中的功率放大
知识要点：
1.高频功率放大器在发射机中的作用 ； 2.高频功率放大器的工作原理和分析方 法； 3.调频信号的表示方法，调频电路的工 作原理；
接收机中的功率放大
5.1 发射机中的功率放大
高频 振荡 高频 功放
折线化后：
1.可由几条直线近似表示曲线。
2.可用几条直线方程近似表示晶体管 特性。 3.在放大区，晶体管特性可表示为：
i c g c (u BE U j )
4.在截止区，晶体管特性可表示为：
高频功率放大器电 流、电压工作波形
接收机中的功率放大
晶体管部 分导通
谐振回路 选频
问题与思考
接收机中的功率放大
1.高频功率放大器中的晶体管工作在什么状态？ 2.高频功率放大器为什么必须采用谐振回路作负载？ 3.高频功率放大器相比低频功率放大器有何优点？ 4.高频功率放大器由哪几部分组成？ 5.高频功率放大器的基极直流电压源和集电极直流 电压源能否共用？它们各有何作用？ 6.高频功率放大器的集电极电流是什么形式？
二、高频功率放大器与低频功率放大器的区别 高频功率放大器
工作在发射机的末级
相对带宽较窄
晶体管工作在丙类状态 晶体管的基极采用负偏
低频功率放大器
工作在接收机的末级 相对带宽较宽
晶体管工作在甲类状态Байду номын сангаас
晶体管的基极采用正
置电压 采用谐振回路作负载
偏置电压 采用非谐振负载：电 阻、变压器等
调频
声音
话筒
音频 放大
在无线电广播和通信发射 机中，为了获得大功率的高 频信号，必须采用高频功率 放大器。
高频功率放大器的 实质是将直流电源供 给的功率转换为交流 输出功率
接收机中的功率放大
一、高频功率放大器中晶体管的工作状态
晶体管的工作状态
ic
ube
甲类 乙类 丙类
接收机中的功率放大
一、高频功率放大器中晶体管的工作状态
甲类
乙类
丙类
高频功率放大器中的晶体管就工作在丙类状态，所以它 又称为丙类放大器。显然，在晶体管的丙类状态，晶体 管的集电极电流为脉冲形式的电流，为了保证放大器的 输出电压不失真，必须采用谐振回路作负载，利用谐振 回路的选频作用，选出基波信号，使放大器输出电压与 输入电压保持相同。
接收机中的功率放大
接收机中的功率放大
5.2 高频功率放大器的工作原理
一、丙类高频功率放大器的电路组成 有源器件
馈电电路 耦合电路
直流电源
接收机中的功率放大
高频功率放大器主要由以下部分组成： (1)电子器件 它在电路中主要起开关控制作用，控
(2)电源 高功放包括两个电源，基极电源UBB和集 电电源UCC。其中UBB主要是设置合理的工作状态， 即保证晶体管工作在丙类状态； UCC则是提供直流 能量。 (3)馈电电路 既保证把UBB和UCC电源的电压馈送 到晶体管的各极，又防止交流信号进入直流电源。 (4)耦合回路 主要起无损耗地传输高频信号及其 能量，滤除谐波成分，以及阻抗匹配的作用。
非线性放大器
接收机中的功率放大
四、高频功率放大器的主要性能指标
高频功率放大器的主要性能指标包括直流 功率、输出功率、损耗功率和效率等。高频功 率放大器常用的有源器件包括：晶体管、场效 应管和电子管。输出功率在千瓦以下的功率管 常采用晶体管；而对千瓦以上的则主要采用电 子管。 高频功率放大器的分析方法－－折线分析法
接收机中的功率放大
5.3 高频功率放大器的分析
一、折线分析法
接收机中的功率放大
一、折线分析法
折线法的好处在于用直线方程取代曲线 方程近似表示晶体管特性，使高频功率放大 器的分析和计算大为简化。由于高频功率放 大器工作在大信号非线性状态，因此，工程 上采用这一近似方法进行定性分析是可行的。
接收机中的功率放大
接收机中的功率放大
三、高频功率放大器与小信号放大器的区别 高频功率放大器
工作在发射机的末级
输入为大信号
小信号放大器
工作在接收机的中部 输入为小信号
线性放大器 晶体管工作在甲类状 晶体管工作在丙类状 态 态 采用谐振回路作负载： 采用谐振回路作负载： 主要起选频作用 主要起滤波作用
接收机中的功率放大
高频功率放大器的输出回路具有选频作 用，若正好谐振在基波频率上，则其对于基 波电流而言，等效为一个纯电阻 这样当集电极脉冲电流流经输出回路时， 只有基波分量在回路两端产生较大电压降。 此电压为：
uc U cm cost I c1 Re cost
uCE U CC U cm cos t
选频
接收机中的功率放大
由于晶体管只在输入信号的部分周期内导 通，故iB为余弦脉冲，同理，iC也为余弦脉冲。 将iC用傅氏级数展开得：
iC I Co I Cm1 cos t I C 2m cos 2t I C 3m cos 3t .....
iC
I Co
I Cm1 cos t
接收机中的功率放大
二、丙类高频功率放大器的工作原理
高频功率放大器的工作状态由基极偏置电压UBB设 置，为了提高晶体管的集电极效率，通常使晶体管的 发射结处于反向偏置状态，即使晶体管在丙类状态下 工作。
u BE U BB U bm cos t
接收机中的功率放大
高频功率放大器工作原理示意图
高频 混频 放大 （选频电路） 本机 振荡
中频 放大
检波
低频 放大
接收机中的功率放大
知识要点：
1.LC并联谐振回路及其选频特性，选频电路在收音 机中的作用； 2.小信号谐振放大器的工作原理和分析方法，在实 际应用中提高放大器稳定性的方法，中频放大器在 收音机中的作用和地位； 3.调幅信号的表示方法，调幅电路、检波电路的工 作原理，检波器在收音机中的作用； 4.混频器的工作原理，对混频干扰的认识和处理， 混频器在收音机中在作用；