高频电子技术6

《高频电子技术6》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章高频功率放大电路在高频电子技术中，需要对高频信号进行功率放大，如在无线电信号发射过程中，发射机里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、中级放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能馈送到天线上发射出去。高频功率放大电路是所有无线电信号发射装置的重要组成部分。6.1高频功率放大概述因为工作频率很高，相对频带却很窄，因此一般都采用选频网络作为负载回路，工作状态选用丙类、丁类。对于需要在很宽的范围内变换工作频率的情况，还可采用宽带高频功率放大电路，它不采用选频网络作负载，而是以频率响应很宽的传输线变

2、压器作负载。由于受功放管的限制，单个功率放大电路输出功率是有限的，在大功率无线电信号发射装置中，采用功率合成技术来增大输出功率。高频功放：将高频信号进行功率放大的电路，实质是在输入高频信号的控制下，将电源的直流功率转变成高频功率。主要功用:放大高频信号,以高效率输出大功率，并且尽量保证非线性失真小。分类：低频功放：甲类（3600导通，效率50%）乙类（1800导通，效率78.5%）甲乙类（大于1800导通，效率75%）高频功放：丙类（小于1800导通，效率92%）丁类、戊类（开关型，理论上效率100％）特点：工作频率高，相对带宽小，大信号非线性状态

3、，采用选频网络作为负载（故称谐振功率放大器）。技术指标：输出功率、效率、功率增益、带宽、谐波抑制度。6.1丙类谐振功率放大电路的工作原理一、丙类谐振功率放大电路的结构图所示的是高频谐振功率放大器的原理线路图。构成：电源、偏置电路、晶体管、谐振回路和输入回路。。谐振回路：1、减小失真，丙、丁、戊类的电流失真大；2、实现阻抗匹配。3、对窄带系统，实现滤波；谐振功率放大器的原理线路二、工作原理1.工作条件工作在丙类状态Eb倒置，使T在截止区；LC回路为集电极负载，调谐在输入信号中心频率上；Rp为考虑实际负载与抽头等效后的并联谐振电阻。谐振功率放大器的原理

4、线路2.工作过程：无输入T截至；ui+Eb>VthT导通ib(周期性)ic(周期性)ic的基波分量通过谐振电阻产生uo输出，回路失谐时，电抗小，ic的谐波分量直接通过，直流分量通过电感，均无电压。结论：只有基波可通过，无失真。3.电流、电压波形设输入信号为则由图4-2得基极回路电压为ib、ic周期性脉冲，可以分解成直流、基波(信号频率分量)和各次谐波分量,即余弦电流脉冲的分解：(4-2)余弦脉冲的分解：2θ为导通角，θ=1800，甲类,θ>900，甲乙类,θ=900，乙类,θ<900，丙类。αi（θ）:各次波的分解系数。输出回路：放大器的负载为并

5、联谐振回路，其谐振频率ω0等于激励信号频率ω时，回路对ω频率呈现一大的谐振阻抗，因此集电极电流基波分量在回路上产生电压；对远离ω的直流和谐波分量2ω、3ω、……等呈现很小的阻抗，因而输出很小，几乎为零。因此有：结论：1、icmax、ubemax、ucemin出现在同一时刻；2、集电极功耗=icuce很低，效率高；丙类谐振功率放大器的电压、电流波形4.高频功放的能量关系电源功率（直流功率）=输出功率（基波功率）+集电极耗散功率电源功率Pd为：输出功率P0为：集电极损耗功率Pc为：(4-9)集电极效率η为：其中：集电极电流波形系数集电极电压利用系数结

6、论：提高效率的两种途径：提高电压利用系数ξ，通过提高谐振电阻实现，同时尽量使放大管工作在尽限运用状态；提高波形系数g1(θ)，降低导通角，一般取65-75度，使放大器工作在丙类工作状态。图6-5尖顶余弦脉冲的分解系数与波形系数根据图中所示，当θ=0°时，g1（θ）=2达到最大值。如果ξ值接近1，那么效率几乎可达100%。虽然这时效率最高，但=0，输出功率等于零，显然并非理想工作状态。从α1（θ）曲线看，当θ≈120。时，成分达到最大值，意味着输出功率最大，但g1（θ）≈1.3，ξ<65%，变换效率较低，因此兼顾功率与效率，最佳通角取70°左右。从图

7、6-5还可以看出，当θ=60°时，α2达到最大值；当θ=40°时，α3达到最大值，这些数值是后面设计倍频器的参考值。6.2.2丙类谐振功率放大器的特性分析高频功放的工作状态高频谐振功率放大器根据集电极电流是否进入饱和区可以分为欠压、临界和过压三种状态。欠压状态。电压利用率低但可变，临界状态。A点在临界饱和线上；临界状态时的负载电阻记为：ROPT。过压状态A点在饱和区；谐振放大器的工作状态由欠压　　临界　　过压逐步过渡。结论：随着负载的增大，电路的工作状态经历了从欠压状态到临界状态又到过压状态的变化；临界状态：效率与输出功率最佳，是谐振放大器的最佳工

8、作状态；欠压状态：效率低，恒流源；过压状态：效率高，损耗小，恒压源。图6-12谐振功率放大电路的测试电路例6.1某高频谐振