通信电子电路谐振功率放大器

《通信电子电路谐振功率放大器》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、通信电子电路文凤书山有路勤为径学海无崖苦作舟第三章高频谐振功率放大器第三章高频谐振功率放大器3.1概述3.2丙类谐振功率放大器的工作原理及其性能分析3.3丙类谐振功率放大器的工作状态及其特性3.4丙类谐振功率的耦合与设计原则3.5倍频器3.1概述第三章高频谐振功率放大器作用：为天线或其它负载单元提供足够大的高频输出功率。性能指标：（管子安全前提下）输出功率（Po=Vom2/2RL)足够大;效率足够高ηc=输出功率/电源提供功率=Po/PD=Po/（Po+Pc)失真小（谐波分量应尽量小，以免对其他频道产生干扰）特点：工作频率高，

2、相对频带窄（频宽只中心频率的1%或更小)；采用谐振系统作为负载回路；放大器一般工作在C（丙）类工作状态，属于非线性电路；输入信号强，电压在几百毫伏一几伏数量级附近;不能用线性等效电路分析，一般采用图解法和折线法分析；用途：主要用于各种类型的发射机，以及许多电子设备如高频换流器及微波功率源等。输出功率：便携式发射机：毫瓦级；无线电广播电台：几十千瓦，甚至兆瓦级。提高效率减小管耗的方法：第三章高频谐振功率放大器讨论：若要提高ηC，就应减少PC，则要减少iC×vCE途径1：减小管子在信号周期内的导通时间，即增大iC＝0的时间。（由甲

3、类→甲乙类→乙类→丙类）途径2：使管子运用在开关状态(又称丁类)；管子在半个周期内饱和导通，另半个周期内截止。饱和导通时，vCE≈vCE(sat)很小，因此导通的半个周期内，瞬时管耗iC×vCE处在很小的值上。截止时，不论vCE为何值，iC趋于0，iC×vCE也处在零值附近。结果PC很小，ηC显著增大。返回概述总结为提高效率，管子的运用状态从甲类→乙类→丙类→开关工作的丁类转变。但随效率的提高，集电极电流波形失真严重，为实现不失真放大，在电路中需采取特定措施。（乙类可采用互补对称电路，丙类则可采用具有谐振性质的负载等）功率放大

4、器的分类第三章高频谐振功率放大器VCCvCEiCO••Q•••Q•甲类：Q点在放大区，功率管在整个周期内都导通θ=1800（如小信号放大器）乙类：Q点在放大区和截止区交界处，VBEQ=VBE(on)，功率管仅在半个周期内导通。θ=900（如乙类互补对称功放）丙类：Q点在截止区，功率管小于半个周期内导通。θ<900甲乙类：Q点在放大区和截止区之间，但靠近截止区的位置，管子在大于半个周期小于一个周期内导通。900<θ<1800返回概述3.2丙类谐振功率放大器的工作原理及其性能分析一、丙类谐振功率放大器的原理电路LC构成匹配网络，用

5、来保证输出与输入信号变化规律一致，其谐振频率等于输入信号中心频率。VB为基极偏置电压，其值应小于VBE(on)即静态工作点应设置在截止区，以实现丙类工作。原理分析性能分析第三章高频谐振功率放大器B、E间的有效电压：C、E间的电压：RFC为高频扼流圈（通直流阻交流）;Co为耦合电容（通交流阻直流）iL中无直流分量（即Ico=Idc）二、工作原理分析第三章高频谐振功率放大器vBEiC•VB•VBE(on)vBEiCVsmgC•若对iC分解傅里叶级数：思考：可通过那些途径改变导通角θ？思考：若将该三极管的输出直接接在一个纯阻负载上可

6、以吗？Icmax改变导通角的途径返回第三章高频谐振功率放大器可通过改变输入信号幅度Vsm和偏置电压VB来调整导通角的大小①当Vsm一定,可改变VBVB2vBEicvBEmax1vBEmax2VB3vBEVB1vBEmax3VBE(on)ict饱和区放大区截止区左移,导通角减小右移,导通角增大②当VB一定,可改变VsmvBEicvBEmax1vBEmax2vBEVBvBEmax3VBE(on)ict饱和区放大区截止区Vsm减小,导通角变小;Vsm增大,导通角变大关于集电极电流ic第三章高频谐振功率放大器平均分量基波分量n次谐波分

7、量icωtθθic1ic2ic3IcoIcmax根据电流分解理论知：返回原理分析续与输入信号的频率相同思考：输入电压、集电极电流、输出电压的波形相同吗？工作原理分析续：输出电压表达式第三章高频谐振功率放大器因为LC谐振回路谐振于信号频率，因而电路谐振电阻R上流的是基波电流，即输出电压为：vCEvctVCCvBEtvsVsmVcmictibtIcmaxVB丙类功放各级电压、电流的波形图VBE(on)C、E间的电压：性能分析三、谐振功放的性能分析:1、输出功率:2、转换效率:3、管子消耗的功率:第三章高频谐振功率放大器ξ为电压利用

8、系数ξ=Vcm/Vcc尖顶余弦函数脉冲的分解系数与波形系数曲线详细解答第三章高频谐振功率放大器例题1：谐振功放的电路及晶体管转移特性曲线如图，已知L=7.68μH，VB=-1V，VCC=12V，设输入信号为：例2例3详细解答：根据题意得：曲线的斜率为:管子的导通电压为:又因为