高频电子线路3高频功率放大器.ppt

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1、第3章高频功率放大器3.1谐振功率放大器的工作原理3.2谐振功率放大器的特性分析3.3谐振功率放大器电路3.4丙类倍频器与高效率功率放大器3.5宽带高频功率放大器本章小结3.1谐振功率放大器的工作原理掌握谐振功率放大器的电路组成、工作原理和工作特点。掌握谐振功率放大器输出功率和效率的估算。主要要求:3.1.1基本工作原理一、电路组成VBB使放大器工作于丙类。LC回路调谐于输入信号的中心频率,构成滤波匹配网络。RL为功放外接等效负载电阻二、电压、电流波形可见:设置VBB

2、丙类。当输入信号较大时,可得集电极余弦电流脉冲。将LC回路调谐在信号频率上,就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。在一个信号周期内,只有小于半个信号周期的时间内有集电极电流流通(丙类放大),形成余弦脉冲电流。iCmax是余弦脉冲电流的最大值,θ是导通角(<90o)。LC谐振回路的作用:(1)选频。滤除余弦脉冲电流中的直流和各次谐波,输出不失真的余弦波电压;(2)阻抗匹配。通过调节L、C可将RL转换成功放管所需的负载值Re。uc与ui反相。当uBE为uBEmax时,iC为iCmax,而uCE为

3、uCEmin。ic不仅出现时间短,而且只在uCE很小的时段内出现,因此集电极损耗很小,功放效率较高。谐振功率放大电路与小信号谐振放大电路有何区别?(1)作用与要求不同。小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大,要求有较高的选择性和谐振增益;谐振功放主要用于高频信号的功率放大,要求效率高,输出功率大。(2)工作状态不同。小信号谐振放大器输入信号很小,要求失真小,故工作在甲类状态;谐振功放为大信号放大器,为了提高效率,工作在丙类状态。(3)对谐振回路要求不同。小信号谐振放大器主要用来选择有用信号抑制

4、干扰信号,要求它有较高的选择,故回路的Q值较高;而谐振功放谐振回路主要用于抑制谐波,实现阻抗匹配,输出大功率,所以回路的Q值低。3.1.2余弦电流脉冲的分解可证明可将iC的脉冲序列展开为查看证明过程…00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()常用余弦脉冲分解系数θcosθα0α1α2g140o0.7660.1470.2800.2411.9050o0.6430.1830.3390.2671.856

5、0o0.5000.2180.3910.2761.8065o0.4230.2360.4140.2741.7670o0.3420.2530.4360.2671.7375o0.2590.2690.4550.2581.6990o0.0000.3190.5000.2121.57120o-0.5000.4060.5360.0921.32180o-1.0000.5000.0000.0001.003.1.3输出功率与效率集电极电压利用系数,在尽限使用时,甲类工作状态:乙类工作状态:丙类工作状态:设00.10.20.

6、30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()例下图所示电路中,VCC=24V,Po=5W,=70º,=0.9,求该功放的C、PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗Re解:00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()解:作业:说明:谐振回路谐振电阻Re比较小,是因为功放需要输出较大功率。Re小会使回路等效Qe值

7、下降。例下图所示电路中,VCC=24V,Po=5W,=70º,=0.9,求该功放的C、PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗Re3.2谐振功率放大器的特性分析理解谐振功放过压、欠压、临界工作状态的概念与特点。掌握丙类谐振功放的负载特性。了解VCC、VBB、Uim对谐振功放工作状态及性能的影响。了解谐振功放的应用及调试方法。主要要求:3.2.1谐振功率放大器工作状态与负载特性放大器工作状态的分类:按晶体管导通时间长短分甲类(始终导通)乙类(半周导通)甲乙类(大半周导通)丙类(小半周导通)丙类谐振功

8、放按晶体管是否进入饱和区分欠压(不进入饱和区)过压(进入饱和区)临界(达到临界饱和)一、欠压、临界和过压工作状态欠压临界过压欠压:输出电压幅值Ucm较小,uCEmin较大,晶体管不会工作到饱和区。iC为尖顶余弦脉冲。临界:增大Ucm,uCEmin就减小,放大器在uCE=uCEmin时工作于放大和饱和的临界点上。iC为顶端变化平缓的余弦脉冲。过压:Ucm过大,使uCEmin

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