南邮通信电子线路课件第三章 第5～8节.ppt

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1、3.5调谐功率放大器的实用电路高频功率放大器电路包括直流馈电电路，偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。一、直流馈电电路直流馈电电路分为串馈和并馈两种。所谓串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并馈是把三者并联在一起。1虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为2并馈电路中由于有C2隔断直流，谐振回路处于直流地电位上，因而滤波元件可以直接接地。1.优缺点3但高频扼流圈ZL、隔直电容C2又都处在高频电压下，对调谐回路又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回路并联，馈电支路的分布电容，将使放大器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高频段

2、工作。4串馈电路中，由于谐振回路通过旁路电容直接接地，所以馈电支路的分布参数不会影响谐振回路的工作频率。串馈电路适于工作在频率较高的情况。缺点是谐振回路处于直流高电位上，谐振回路元件不能直接接地，调谐时外部参数影响较大，调整不便。5由于丙类放大器电流脉冲中的各次谐波分量，当它们通过具有一定内阻的电源时，会在电源两端叠加高频电压，对其他线路造成影响。所以，串、并馈电路中都有高频扼流圈和旁路电容。高频扼流圈对高频有“扼制”作用，而旁路电容对高频有短路作用。2.扼流圈和旁路电容的选取原则6扼流圈和旁路电容的选取原则：扼流圈阻抗应比相应支路的阻抗大一个数量级（即大10倍），而

3、旁路电容应比相应支路阻抗小一个数量级。这样，就算有扼制和短路作用了。7例如，串馈电路集电极电路旁路电容C1的电抗可按下式计算，即（3-36）式中Rc是输出回路的有载等效阻抗。8扼流圈ZL的电抗应比Rc大，即（3-37）对于并馈电路，隔直电容C2的容抗对工作频率应近似短路，即（3-38）而扼流圈，则应为（3-39）9以上各经验公式的系数主要为不同使用条件而设的。高扼圈的电感量，原则上是大一些好，但太大线圈圈数过多，分布电容增大，影响扼流作用。因此当工作频率较高时，系数应取下限，即5~10为宜，当工作频率较低时系数应取上限或更大一些如20~100。10二、自给偏压环节丙类

4、放大器电路的电源Eb，很少使用独立电源，而多采用射极或基极电流的直流成分，通过一定数值的电阻而造成的压降作为放大器的自给偏压。这种方法叫自给偏压法。自给偏压可分为射极电流自给偏压和基极电流自给偏压。11射极电流自给偏压环节和基极电流自给偏压环节均可从以下5个方面进行分析1)电路2）工作原理3）参数选取4）信号源有无直流通路——高频扼流圈？高频扼流圈的作用是将射极偏压引向基极，同时也为基极直流提供通路。5）使用12⒈射极电流自给偏压环节1）电路132）工作原理射极电流的直流成分Ie0通过偏置电阻Re形成Ie0Re，其极性对晶体管是一个反偏压，偏压的大小可通过调节Re来达

5、到。如所需的偏压为Eb，则Eb由下式确定，即143）参数选取Ce对交流旁路，为了保证偏压不随交流波动，其放电时间常数应足够大，要求f是放大器的工作频率。154）信号源有无直流通路如果信号源无直流通路，则应加一个高频扼流圈ZL，ZL的作用是将射极偏压引向基极，同时也为基极直流提供通路。165）使用——欠压射流偏压环节对Ieo的变化起负反馈作用。（相当于有效激励增大）17⒉基极电流自给偏压环节1）电路182)工作原理基极直流成分Ib0通过Rb造成的电压Ib0Rb，对基极是个反偏压。调整Rb可以改变偏压的大小，故Eb应根据所需的偏压来选取，即193）参数选取为了减小电压Eb

6、随交流电流波动，CbRb的时间常数应满足204）信号源有无直流通路如果信号源无直流通路，则应加一个高频扼流圈ZL。215）使用——过压基流偏压环节对Ib0的变化起负反馈作用。（相当于有效激励减小）22为了使功率放大器具有最大的输出功率，除了正确设计晶体管的工作状态外，还必须具有良好的输入、输出匹配电路。输入匹配电路的作用是实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，以期获得最大的激励功率。输出匹配电路的作用是将负载RL变换为放大器所需的最佳负载电阻，以保证放大器输出功率最大。三、输入、输出匹配网络23可以完成这两种作用的匹配电路形式有多种，但归纳起来有两种类型，即具

7、有并联谐振回路形式的匹配电路和具有滤波器形式的匹配电路。前者多用于前级、中间级放大器以及某些需要可调电路的输出级，后者多用于大功率、低阻抗宽带输出级，如无线电发射机多用此种电路。24图3-17是一个具有单谐振的变压器耦合匹配电路，其中（a）为电路原理图。（b）是晶体管输出端的等效回路图。由于调谐功率放大器的晶体管工作在非线性状态，匹配的概念与线性电路完全不相同。由于调谐功率放大器工作在临界状态输出功率最大，效率也较高。因此，放大器工作在临界状态的等效电阻，就是放大器阻抗匹配所需的最佳负载电阻，以Rcp表示。⒈并联谐振回路匹配电路25图3-17单谐振变