非线性电子线路第二章谐振功放

《非线20性21/3电/11子线路》
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第2章 谐振功率放大器
III 几种常见抽头振荡回路
UT IL
I
L
C
R0
U
U
(a)
UT
C1
L
R0
C2
U
(b)
UT C2
L C1 R1
(c)
UT C
U1 L
R1
C1
UT
L
U1
C2 R1
(d)
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(e)
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第2章 谐振功率放大器
IV 耦合振荡回路
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第2章 谐振功率放大器
2 三种工作状态（不同的Vcm）
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第2章 谐振功率放大器
3 VCC,VBB,Vcm,Vbm 对谐振功率放大器的影响
I 负载特性
● 结论：应设计工作在临界状态，输出功率最大。
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第2章 谐振功率放大器
第2章 谐振功率放大器
第二章 谐振功率放大器
一 概述 什么是谐振功率放大器？ 为什么要采用谐振系统？ 谐振功率放大器的工作分析 谐振功率放大器的实用电路构成
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第2章 谐振功率放大器
1 高频发射机电路
信号特点:高频窄带 管子状态:丙类 负载类型:谐振系统
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vCE VCC Vcm cost
Vcm Ic1m Re
① 先设定 VBB Vbm V，CC输V出cm 特性曲线参变量iB改为vBE
② t 0 ,15 ,30 ,
③ 确定ic 求出Ic1m , Ic0
RE
Vcm I c1m
Po
1 2 Vcm
Ic1m
PD VCC IC0
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B 基极偏置电路
分压式偏置
自给式偏置
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第2章 谐振功率放大器
2 匹配网络
信号源
输入滤波 匹配网络
输出滤波 匹配网络
对输出匹配网络的要求
● 将外接RL 转化成功率管集电极要求的匹配负载Re。 ● 选出基波分量，滤除谐波分量。 ● 传输效率尽可能接近1。
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第2章 谐振功率放大器
|Z21| |Z21|max 1
0.707
k＝k0 k＞k0
k＜k0
f
0
f1 fa f0 fb f2
耦合回路的频率特性
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第2章 谐振功率放大器
二 谐振功率放大器的工作分析
1 输出功率如何？失真是否在允许范围？—— 准静态分析方法
• 集电极电流分解
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第2章 谐振功率放大器
II 调制特性
A 集电极调制特性
● 结论： 欲想改变VCC能有效控制VCm实现集电极调制，则放大
器应工作在过压状态； 集电极调制特性是实现集电极调幅的原理依据。
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第2章 谐振功率放大器
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1
Q0 Rs
RL
rr
有载品质因数 广义失谐量
I () 1
I0
1 2
,
Qe
2( 0 ) 0
( )
arctanQe
2( 0 ) 0
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0
BW0.7
f0 Qe
Q值越高，通频带越窄， 选择性越好。
电压源激励，内阻要小。
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第2章 谐振功率放大器
II 并联谐振回路特性
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时伴 有恶性肿瘤。它的1症状表现如下： 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛， 软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力； 举手梳理头发时，举高手臂很吃力； 抬头转头缓慢而费力。
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第2章 谐振功率放大器
本章总结
谐振系统的频率特性（选频、移相） 谐振功率放大器的工作原理 谐振功率放大器的工作特性（欠压、临界、过压） 实际谐振功率放大器的电路组成
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1
IC0 2
icdt
Ic1m
1
ic costdt
PD VCC IC0 Vcm RE Ic1m
1 Po 2 Vcm Ic1m
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Vbm cos VBB VBE(ON) 9
第2章 谐振功率放大器
•确定谐振功放的动态线
前提假设:
vBE VBB Vbm cost
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第2章 谐振功率放大器
B 基极调制特性
● 结论：
改变VBB 欲想有效控制Vbm 实现
基极调制，则放大器应工作在欠压 状态；
基极调制特性是实现基极调幅 的原理依据。
基极调幅电路
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第2章 谐振功率放大器
4 放大特性
放大
限幅
•线性功率放大器 —— 欠压 •振幅限幅器 —— 过压
2
第2章 谐振功率放大器
2 谐振系统的特性
I 串联谐振回路特性
L
0 1 LC
r C
Q0
0 L
r
(a)
|ZS|
固有品质
因数
r
0 0
(c)
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X 容性
感性
0
0
/2 0
－/2
(b)
0
(d) 3
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串联谐振回路的谐振曲线
I
I0
Q1£¾ Q2
Q2
Q1
Qe
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第2章 谐振功率放大器
功率放大器按负载性质分类
纯电阻性负载－非谐振功放 电抗性负载－谐振功放
① 非谐振功放
（纯电阻性负载）
甲类单管（变压器耦合） 乙类推挽（变压器耦合）
无输出变压器－OTL（或OCL）
② 谐振功放 （电抗性负载）
线性谐振功放 (甲类、乙类） 丙类谐振功放
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第2章 谐振功率放大器
三 谐振功率放大器的电路
信号源
输入滤波 匹配网络
功
输出滤波
放
匹配网络
管
偏置电路
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第2章 谐振功率放大器
1 直流馈电电路
A 集电极馈电电路
串馈
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并馈
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第2章 谐振功率放大器
|zp|/R0
.
I
1
. .＋
L
.
C
IC C
IR IL . U
R0 L
1/ 2
Q1＞Q2 Q1 Q2
Z /2
感性 Q2 0
Q1 Q1＞Q2 容性
r
－
－/2
0
0
B
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)并联谐振回路;（b）等效电路;（c）阻抗特性;（d）辐角特性
0 1 LC
Q0
Rp
0 L
谐振时，回路电压最大， 电流源激励，内阻要大。
. I
.
.
U1 M U2
. I
. U1
CC
. U2
R1 C1 L1
L2
C2 R2
R1 L1 C1 C2
L2
R2
(a)
(b)
＋ C1
M C2
＋
L1 C1′ C2′
L2
. E＝
. I jC
. － I1
L1
L2 . I2
r2 E＝jL1I. －
Cm
r2
1
r1
r1
(c)
(d)
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高效率功放（丁类、戊类、已类）
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第2章 谐振功率放大器
按功率管导通状态分类
甲类：其理想效率为50%； 乙类：其理想效率为78.5%； 甲乙类：其理想效率为50%～78.5%； 丙类：高频非线性功率放大器 80～85% 丁类：开关型高频功率放大器 >90% 戊类：开关型高频功率放大器 >90% 其中：甲类、乙类和甲乙类主要用于低频功率放大器，而丙 类、丁类和戊类一般只用于（高频）谐振功率放大器。