第2章高频功率放大器

Pon
1 2IcnmUcnm
CnpPD onC12IIcC nm U V 0CcnCm
• n般越n取大2，~P3级on和。ηcn越小且＜n的谐波难滤除，所以一
• 当n＞2时，一般设 陷波电路，从而有效
滤除低次谐波。如图：
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2.6 丁类高频功率放大电路简 介
• 丁类放大电路中，三极管处于开关状态 ; • 在理想情况下，丁类高频功率放大电路的效率可达100%
2.与小信号谐振放大器比较
✓ 对放大信号的要求不同 ✓ 谐振网络的作用不同 ✓ 工作状态不同
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2.2 丙类谐振功放的工作原理
1.电路原理
三极管V在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分 时间导通。LC谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电 源VBB应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态， 一般VBB略小于0。集电极电压VCC是功率放大器的能 量来源。 2020/9/19
2.3 丙类谐振功放的性能分析
4.调制特性——基极调制特性
指 VCC 、Uim、 RP固 定， VBB 变化对放 大器性能的影响。
特点：随着VBB 增 大，先后经历： 欠压→临界→过压 且 θ增大。
作为基极调制时
应工作于欠压区。
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2.3 丙类谐振功放的性能分析
5.放大特性
指VCC 、 VBB 、 RP固 定， Uim变化对放 大器性能的影响。
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2.2 丙类谐振功放的工作原理
3.功率与效率
电源提供功率： PDC VCCIC0
输出功率： PO
1 2
UcmIc1m
1 2
I
2 c1m
RP
1 2
U
2 cm
RP
集电极功耗： PC PDCPO
效率：
C PO P DC
1 Ucm Ic1m 2 VCC Ic0
1 2
g1(
)
其中： U cm
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2.7 宽带高频功率放大器简介
2.传输线变压器的应用
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功率合成与分配应用举例：
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本章小结：
✓ 1.高频功率放大器分为窄带高频功率放大器和宽带高 频功率放大器。
✓ 2.为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，其 集电极电流是失真严重的脉冲波形。
，实际情况下也可达90%左右。 • 丁类功率放大电路如图所示:
• V1、V2各饱和导通半 周，尽管导通电流很大， 但相应的管压降很小， 这样每管的管耗就很小， 放大器的效率也很高。
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2.7 宽带高频功率放大器简介
1.传输线变压器工作原理
传输线变压器的工作方式是传输线原理与变压器 原理的结合，其主要特点是工作频带极宽。 如图1:1传输线变压器：
L型：
型：
实
例
T型：
分
析
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丙类谐振功放电路实例分析：
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2.5 丙类倍频器的工作原理
• 原理：利用器件的非线性对输入信号进行非线性变 换，再利用谐振系统从各次谐波中取出所需的n次谐
波分量，从而实现n倍频。
• 丙类倍频器一般工作于弱欠压和临界状态，可以
临界状态分析，如：
g ( ) IV 1
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CC c1m
C0
为集电极电压利用系数。 为集电极电流利用系数（波形系数）。
2.3 丙类谐振功放的性能分析
1.动态线 —线—上在作以出UB的E作交为流参负变载量线的（三如极图管）输。出特性曲 AB为动态线，且有：
uB EV B BU im cots
uCE V CC U cm cots
2.2 丙类谐振功放的工作原理
2.工作原理
设输入ui为一余弦信号: u i Uimcost
则三极管的发射结电压：u BE VBBui VBB Uimcots
因为管子只在小半周期内导通，因而iB为脉冲电流。
放大后的iC也为脉冲电流。根据傅氏级数展开得： iC I c 0 I cc 1t m o I cc 2 s 2 m t o I s cc nn m t o
考虑LC谐振回路对各次谐波的作用不同得：
u c Ic1m RPcostUcmcos t
因而：u CE VCC uc VCCUcm cost
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波形分析：
a. 三极管输入特 性
b. 基极脉冲电流 及谐波分量
c. 集电极脉冲电 流及谐波分量
d. LC谐振回路两 端电压波形
e. 晶体管集电极 和发射极之间 的瞬时电压波 形
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RP变化对集电极余弦脉冲的影响
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2.3 丙类谐振功放的性能分析
4.调制特性——集电极调制特性
指VBB、Uim、 RP固 定，VCC变化对放 大器性能的影响。
特点：随着VCC增 大，先后经历： 过压→临界→欠压 且θ不变。
作为集电极调制 时应工作于过压区
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第2章 高频功率放大器
主要内容：
➢ 丙类谐振功放的特点 ➢ 丙类谐振功放的工作原理 ➢ 丙类谐振功放的性能分析 ➢ 丙类谐振功放的电路 ➢ 丙类倍频器的工作原理 ➢丁类高频功率放大电路简介 ➢ 宽带高频功率放大器简介
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2.1 丙类谐振功放的特点
1.与低频功放相比较
✓ 工作频率和相对频带不同 ✓ 负载性质不同 ✓ 工作状态不同
特点：随着Uim的增 大，先后经历： 欠压→临界→过压 且θ增大。 欠压时用于放大，过
压时用于限幅。
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2.4 丙类谐振功放的电路
1.基极馈电电路
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2.4 丙类谐振功放的电路
2.集电极馈电电路
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2.4、丙类谐振功放的电路
3.滤波匹配网络（输入与输出）
可见，动态线和VCC， VBB，Uim，Ucm相关。
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2.3 丙类谐振功放的性能分析
2.三种工作状态 改变UBE、UCE 将使动态点移 动，使谐振功 放工作于不同 的三种状态： 欠压状态：① 临界状态：② 过压状态：③
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2.3 丙Байду номын сангаас谐振功放的性能分析
3.负载特性 指VCC、VBB、Uim不变时，谐振负载RP变化 对放大器性能的影响。观察集电极余弦脉冲变化
✓ 3.谐振功率放大器有欠压、临界、过压三种状态。 ✓ 4.谐振功率放大器电路包括集电极馈电电路、基极馈
电电路和匹配网络等。
✓ 5.倍频器按其工作原理可分为丙类倍频器和参量倍频 器。
✓ 6.传输线变压器是以传输线原理和变压器原理相结合 的方式工作，因此具有良好的宽频带传输特性。