谐振功率放大器原理分析

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1、第二章射频电子系统中的放大器设计2.1高频小信号调谐放大器（2.1.1～2.1.7）2.2高频谐振功率放大器（2.2.1～2.2.6）2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类3、射频功率放大器的主要技术指标4、射频功率晶体管的选择与保护5、射频功放的分析方法6、有效的能量传输与阻抗匹配。2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途需对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸、重量等进行综合考虑。发射机框图2.2高频谐振功率放大器1、功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类2.2

2、高频谐振功率放大器2、射频功率放大器的分类按工作频带分为：窄带射频功放、宽带射频功放窄带高频功率放大器通常以LC并联谐振回路作负载，因此又称为谐振功率放大器。按电流导通角不同分为：甲类、甲乙类、乙类、丙类。射频功放大多工作于丙类，采用谐振回路做负载。按工作状态分为：线性放大和非线性放大射频功放通常工作于非线性放大状态，具有较高的效率。2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类3、射频功率放大器的主要技术指标2.2高频谐振功率放大器3、射频功率放大器的主要技术指标VCEOICMPCM高效

3、率、大输出功率。谐波、杂散波。功率与效率集电极效率:输出的交流功率：能量守恒：电源提供的功率：Pdc集电极耗散功率：Pc输出的交流功率：P0效率甲、乙、丙三种状态时的晶体管集电极电流波形甲类乙类丙类集电极效率:输出功率固态器件与电真空器件功率量级比较图2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类3、射频功率放大器的主要技术指标4、射频功率晶体管的选择与保护2.2高频谐振功率放大器4、射频功率晶体管的选择与保护VCEOICMPCM功放管的保护1、一般不能空载上电。2、加散热片。功放管的保护

4、散热功放管的保护接负载一般来说，功率放大器应该在接妥负载以后，才能接通电源开启机器，否则容易造成损坏，特别是在有输入信号时，接通电源而又不接负载，危险性更大。对于电子管功率放大器、A类功率放大器更是严格禁止在负载开路情况下通电开机，因为在这种状态下，功率输出器件将承受最大的功率耗散，有可能超过其安全工作区而造成损坏。而且负载开路状态下，常会导致放大器的工作不稳定，甚至自激，也有可能会造成功率输出器材的损坏。2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类3、射频功率放大器的主要技术指标4、射

5、频功率晶体管的选择与保护5、射频功放的分析方法谐振功放与低频功放的区别工作频率相对带宽工作状态负载效率低频功放低（20Hz-30KHz）宽甲类、推挽乙类无调谐负载阻性低高频功放高（一个工作频率）窄百分之零点几到百分之几丙类选频网络高5、射频功放的分析方法高频功放工作于大信号的非线性状态，用解析法分析较困难，故工程上普遍采用近似的分析方法。用图解法或折线近似分析法来分析功率放大器。5、射频功放的分析方法图解法：利用电子器件的特性曲线对它的工作状态进行计算。5、射频功放的分析方法折线近似分析法：用折线来表示电子器件的特

6、性曲线。大信号工作条件下高频功放折线近似为理想化特性曲线的原理：5、射频功放的分析方法例：3DA21型晶体管的静态特性曲线VBZ理想化晶体管的导通电压或称截止电压。gc正向传输特性的斜率VBZ在饱和区，集电极电流只受集电极电压的控制，而与基极电压无关。该斜线称为饱和临界线在放大区，根据理想化原理，集电极电流与集电极电压无关。那么，各条特性曲线均为平行于Uce轴的水平线。分析条件建立在的基础上，此时可认为。晶体管的静态特性可作为高频谐振功率放大器理论分析的基础。分析小信号谐振放大时，一般满足。此时，晶体管静态特性失效

7、，要借助其他方法，如y参数法，来分析小信号谐振放大器。5、射频功放的分析方法2.2高频谐振功率放大器1、射频功率放大器的用途2、射频功率放大器的分类3、射频功率放大器的主要技术指标4、射频功率晶体管的选择与保护5、射频功放的分析方法6、有效的能量传输与阻抗匹配。6、有效的能量传输与阻抗匹配。射频功率放大器中，阻抗匹配网络是为了实现有效的能量传输。匹配网络也会引起损耗：传输效率为：实际放大器的效率为：2.2.1高频谐振功放的基本工作原理基本原理图工程实践工作频率近似等于谐振回路的谐振频率2.2.1高频谐振功放的基本工

8、作原理回路谐振电阻因为VBB为略正、零或负电压，就需较大幅度的Vb才可将管子打通。所以丙类功放是在大信号输入时工作的。2.2.1高频谐振功放的基本工作原理丙类的工作效率可提高到75%！VBB可正可负！集电极效率:ic2.2.1高频谐振功放的基本工作原理ic设单音激励信号输入回路方程输出回路方程谐振回路对呈现阻抗，对，，…可近似认为短路(阻抗近似为零)。脉冲电