第4章高頻功率放大電路ppt課件

1、第第4章高頻功率放大電路章高頻功率放大電路第第4章高頻功率放大電路章高頻功率放大電路概述概述4.1丙類諧振功率放大電路的工作原理丙類諧振功率放大電路的工作原理4.2丙類諧振功率放大器的特性分析丙類諧振功率放大器的特性分析4.3丙類諧振功率放大器的電路組成和丙類諧振功率放大器的電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò) q 高頻功放：將高頻信號進行功率放大的電路，實質(zhì)是在輸入高頻功放：將高頻信號進行功率放大的電路，實質(zhì)是在輸入高頻信號的控制下，將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成高頻功率。高頻信號的控制下，將電源的直流功率轉(zhuǎn)變成高頻功率。q 主要功用主要功用: 放大高頻信號放大高頻信號, 以高效率輸出大功率，并且盡量

2、保以高效率輸出大功率，并且盡量保證非線性失真小。證非線性失真小。q 分類：低頻功放：甲類分類：低頻功放：甲類3600導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率50%） q 乙類乙類1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率78.5%） q 甲乙類大于甲乙類大于 1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率75%） q 高頻功放：高頻功放： 丙類（丙類（ 小于小于1800導(dǎo)通，效率導(dǎo)通，效率92%）q 丁類、戊類開關(guān)型，理論上效率丁類、戊類開關(guān)型，理論上效率100） q 特點：工作頻率高，相對帶寬小，大信號非線性狀態(tài)，采用特點：工作頻率高，相對帶寬小，大信號非線性狀態(tài)，采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載故稱諧振功率放大器）。選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載故稱諧振功率放大器）

3、。q 技術(shù)指標：輸出功率、效率、功率增益、帶寬、諧波抑制度。技術(shù)指標：輸出功率、效率、功率增益、帶寬、諧波抑制度。q 概述概述4.1丙類諧振功率放大電路的工作原理丙類諧振功率放大電路的工作原理一、丙類諧振功率放大電路的結(jié)構(gòu)一、丙類諧振功率放大電路的結(jié)構(gòu)圖圖4-1所示的是高頻諧振功率放大器的原理線路圖。所示的是高頻諧振功率放大器的原理線路圖。構(gòu)成：電源、偏置電路、晶體管、諧振回路和輸入構(gòu)成：電源、偏置電路、晶體管、諧振回路和輸入回路?；芈?。諧振回路：諧振回路：1、減小失真，丙、丁、戊類的電流失真大、減小失真，丙、丁、戊類的電流失真大 ； 2、實現(xiàn)阻抗匹配。、實現(xiàn)阻抗匹配。 3、對窄帶系統(tǒng)，實現(xiàn)濾

4、波；、對窄帶系統(tǒng)，實現(xiàn)濾波；圖圖4 -1 晶體管高頻諧振功率放大器的原理線路圖晶體管高頻諧振功率放大器的原理線路圖 ucCRL uce ube ubEbEcu () ib icV4-2諧振功率放大器的原理線路諧振功率放大器的原理線路 二、工作原理二、工作原理1.工作條件工作條件工作在丙類狀態(tài)工作在丙類狀態(tài)Eb倒置，倒置，使使T在截止區(qū)；在截止區(qū)；LC回路為集電極負載，回路為集電極負載，調(diào)諧在輸入信號中心頻率調(diào)諧在輸入信號中心頻率上；上；Rp為考慮實際負載與抽為考慮實際負載與抽頭等效后的并聯(lián)諧振電阻。頭等效后的并聯(lián)諧振電阻。ucLbebEbEcibicTCLuceuuEbEcibicTpR4-2

5、諧振功率放大器的原理線路諧振功率放大器的原理線路 2.工作過程：工作過程：無輸入無輸入 T截至；截至；ui+EbVth T導(dǎo)通導(dǎo)通ib(周期性周期性) ic(周期周期性性) ic的基波分量通過諧的基波分量通過諧振電阻產(chǎn)生振電阻產(chǎn)生uo輸出，回路輸出，回路失諧時，電抗小，失諧時，電抗小， ic的諧的諧波分量直接通過，直流分波分量直接通過，直流分量通過電感，均無電壓。量通過電感，均無電壓。結(jié)論：只有基波可通過，結(jié)論：只有基波可通過，無失真。無失真。ucLbebEbEcibicTCLuceuuEbEcibicTpR3.電流、電流、 電壓波形電壓波形 設(shè)輸入信號為設(shè)輸入信號為則由圖則由圖4-2得基極回

6、路電壓為得基極回路電壓為(4-1)cosbbmuUt cosbebbmuEUt otcimaxcibE o bmUmaxcimaxbeubeuciothVtbuo cbiit2345 ib、ic 周期性脈沖，可以分解成直流、 基波(信號頻率分量)和各次諧波分量, 即余弦電流脈沖的分解：202(coscos ),cmciIttkitk 11maxmaxmaxcoscoscoscoscoscmmcmcciIIiItii 1coscosccoc mcnmiIItIn t(4-2)1coscosbbob mbnmiIItIn t (3 19b) (3 19a) 2 2 為導(dǎo)通角，為導(dǎo)通角， =1800

7、=1800，甲類，甲類, 900, 900，甲乙類，甲乙類, =900, =900，乙類乙類, 900, 900，丙類。，丙類。ii（ ）: :各次波的分解系數(shù)。各次波的分解系數(shù)。余弦脈沖的分解：余弦脈沖的分解：maxmax01maxmax1maxmax21sincos( )2(1 cos )1sin coscos( )(1 cos )12sincos2 sin coscos( )(1)(1)(1 cos cos )cocccc mccccnmcccnIi d t iiIitd t iinnnIin td t iinnn （4-3）（4-4）1coscoscosceoccmopc mcmuEc

8、uEUtuR ItUt 輸出回路：放大器的負載為并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率輸出回路：放大器的負載為并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率0等等于激勵信號頻率于激勵信號頻率時，回路對時，回路對頻率呈現(xiàn)一大的諧振阻抗，因頻率呈現(xiàn)一大的諧振阻抗，因此集電極電流基波分量在回路上產(chǎn)生電壓；對遠離此集電極電流基波分量在回路上產(chǎn)生電壓；對遠離的直流和諧的直流和諧波分量波分量2 、3 等呈現(xiàn)很小的阻抗，因而輸出很小，幾乎為零。等呈現(xiàn)很小的阻抗，因而輸出很小，幾乎為零。因此有：因此有：pR（4-5）（4-6）結(jié)論：結(jié)論：1、icmax、ubemax 、ucemin 出現(xiàn)在同一時刻；出現(xiàn)在同一時刻； 2、集電極功耗、集電極功耗=

9、 ic uce， 很低，效率高；很低，效率高； 2otbeububE thVmaxci1cI2ocit2otcmUcu cEminceu ceu丙類諧振功率放大器的電壓、電流波形丙類諧振功率放大器的電壓、電流波形4. 高頻功放的能量關(guān)系高頻功放的能量關(guān)系 電源功率直流功率）電源功率直流功率）=輸出功率基波功率）輸出功率基波功率）+集電極耗散功率集電極耗散功率 電源功率電源功率Pd為：為： 輸出功率輸出功率P0為：為：集電極損耗功率集電極損耗功率Pc為：為：12201111222c mcmc mcmppUPIUIRR (4-7) 0dccPI E 0dcPPP (4-8) (4-9) 集電極效率

10、集電極效率為：為： 其中：其中： 集電極電流波形系數(shù)集電極電流波形系數(shù) 集電極電壓利用系數(shù)集電極電壓利用系數(shù) 結(jié)論：提高效率的兩種途徑：結(jié)論：提高效率的兩種途徑： 提高電壓利用系數(shù)提高電壓利用系數(shù)，通過提高諧振電阻實現(xiàn)，同時盡量使放大管工作在盡限運用，通過提高諧振電阻實現(xiàn)，同時盡量使放大管工作在盡限運用狀態(tài)；狀態(tài)； 提高波形系數(shù)提高波形系數(shù)g1() ，降低導(dǎo)通角，一般取，降低導(dǎo)通角，一般取65-75度，使放大器工作在丙類工作狀態(tài)。度，使放大器工作在丙類工作狀態(tài)。 01101122 dc mcmccPIUgPIE 11100 ( )( )c mcIgI cmcUE (4-10) 1gg1()、

11、0() 、 1() 、 2() 、 3()與與 的關(guān)系的關(guān)系4.2丙類諧振功率放大器的特性分析丙類諧振功率放大器的特性分析一、一、 晶體管靜態(tài)特性曲線的折線化晶體管靜態(tài)特性曲線的折線化 折線化分析：用幾條直線近似晶體管的實際特性曲線，折線化分析：用幾條直線近似晶體管的實際特性曲線，然后用數(shù)學解析式寫出表達式并進行分析的方法。然后用數(shù)學解析式寫出表達式并進行分析的方法。特點特點: :物理概念清晰物理概念清晰, ,方法簡單方法簡單; ;準確度差。準確度差。應(yīng)用應(yīng)用: :工程實際工程實際(a)靜態(tài)輸出特性曲線靜態(tài)輸出特性曲線 (b) 靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線晶體管特性曲線的折線化晶體管特性曲

12、線的折線化Vth臨界線臨界線飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū) (a)靜態(tài)輸出特性曲線靜態(tài)輸出特性曲線: 以以ube為參變量，為參變量，ic 與與uce的關(guān)的關(guān)系曲線；系曲線； 如圖如圖,由臨界線分為飽和區(qū)與放大區(qū)由臨界線分為飽和區(qū)與放大區(qū). (b) 靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線：靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線：ic 與與ube 的關(guān)系曲線；的關(guān)系曲線； 折線化后的直線斜率為折線化后的直線斜率為:(通常為幾十通常為幾十-幾百幾百mA/V) ceccuCbeigu ()ccbethiguV (4-11) (4-12) 二、二、 高頻功放管集電極的動態(tài)特性高頻功放管集電極的動態(tài)特性 動態(tài)特性：當基極加上輸入信號并且集電極

13、接上負載阻動態(tài)特性：當基極加上輸入信號并且集電極接上負載阻抗時，晶體管集電極電流抗時，晶體管集電極電流ic ic與集電極電壓與集電極電壓uce uce 之間的關(guān)之間的關(guān)系。系。動態(tài)特性曲線動態(tài)特性曲線: :功率放大器工作點變化的軌跡，也稱動態(tài)功率放大器工作點變化的軌跡，也稱動態(tài)交流負載線，交流負載線， 由集電極電流由集電極電流ic ic與集電極電壓與集電極電壓uceuce曲線構(gòu)曲線構(gòu)成。成。 由于晶體管的靜態(tài)特性曲線是非線性的，所以實際動由于晶體管的靜態(tài)特性曲線是非線性的，所以實際動態(tài)特線性曲線也是非線性的，但可以證明：當靜態(tài)特態(tài)特線性曲線也是非線性的，但可以證明：當靜態(tài)特性曲線折線化后，且放

14、大器負載處于諧振狀態(tài)，即負性曲線折線化后，且放大器負載處于諧振狀態(tài)，即負載為純電阻，則動態(tài)特性曲線也為一條直線。載為純電阻，則動態(tài)特性曲線也為一條直線。當負載回路處于諧振狀態(tài)時，有：當負載回路處于諧振狀態(tài)時，有：由以上兩式可得：由以上兩式可得： coscosbebbmceccmuEUtuEUt CcebebbmcmEuuEUU (4-13) ()()CceccbbmthcmbmcmcccecbthcmbmbmcccepcmEuigEUVUUUiguEEVUUUiguVU 將將4-13代入代入4-12有：有：動態(tài)特性圖如下頁圖所示。動態(tài)特性圖如下頁圖所示。(4-14) (4-15) dccepi

15、guV ()cmpcbthbmUVEEVUt oociceuceucEcmUminceuABQbE 2thVtbeumaxbebbmuEU bmUmaxcicit2dbmccmUggU cEQI丙類諧振放大電路的動態(tài)特性圖丙類諧振放大電路的動態(tài)特性圖圖中圖中: t=0, ube =-Eb+Ubm = ubemax A點點 uce =Ec-Ucm= ucemin t=/2, ube =-Eb= ubemin Q點點 uce =Ec ic =gc(ube-Vth) 0輔助點輔助點,實際實際不存在不存在 t=, ic =0 C點點 uce = Ec+Ucm 動態(tài)曲線：動態(tài)曲線：A點、點、Q點的連線，

16、與橫坐標的交點點的連線，與橫坐標的交點B。 注意：注意：動態(tài)線在橫軸上的截距式動態(tài)線在橫軸上的截距式 ，區(qū)別于乙類。，區(qū)別于乙類。 動態(tài)線斜率動態(tài)線斜率 。 動態(tài)電阻：動態(tài)電阻：上式中上式中經(jīng)簡化可得：經(jīng)簡化可得：111dm axm ax(cos)(cos)pc mcmcmcbmccR IUURg Uii 11dbmcc mppUggIRR 11 d( )(cos )pRR 1max(cos )cmiI mcbmIgU (4-16) (4-17) 折線分析法的思路：折線分析法的思路： (1)從輸入特性曲線或轉(zhuǎn)移特性曲線讀從輸入特性曲線或轉(zhuǎn)移特性曲線讀Vth； (2)從輸入特性曲線找從輸入特性曲

17、線找gc； (3)ic=0求求Vp， B點；點； (4) ic =gc(Eb-Vth) , Q點；點； (5) Vp求求 cos =(Ec- Vp)/Ucm； (6)查圖求查圖求icmax 。 三、三、 高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的工作狀態(tài) 高頻諧振功率放大器根據(jù)集電極電流是否進入飽高頻諧振功率放大器根據(jù)集電極電流是否進入飽和區(qū)可以分為欠壓、和區(qū)可以分為欠壓、 臨界和過壓三種狀態(tài)臨界和過壓三種狀態(tài) 。ubemax ucemin ubemax ucemin ubemax ucemin 集電結(jié)正偏集電結(jié)正偏 ，A A點在飽和區(qū)；點在飽和區(qū)； uceuce使使ic ic迅速減少，迅速減少， Ic0

18、Ic0 、Ic1mIc1m減小，減小， PdPd、 P0P0減小減小 UcmUcm大，大，= Ucm/Ec = Ucm/Ec ，電壓利用率高，過壓狀態(tài)。，電壓利用率高，過壓狀態(tài)。如圖如圖過壓狀態(tài)下的過壓狀態(tài)下的ic的波形如下圖所示，從圖中看出：的波形如下圖所示，從圖中看出：1、特性曲線與臨界曲線重合、特性曲線與臨界曲線重合2、電流凹陷：、電流凹陷：Rp負載過大，負載過大，Ucm過大，過大，uce減小，減小，ic隨之迅速減小。隨之迅速減小。四、高頻功放的外部特性四、高頻功放的外部特性 外部特性：性能隨放大器外部參數(shù)變化的規(guī)律。外部特性：性能隨放大器外部參數(shù)變化的規(guī)律。 負載電阻負載電阻RpRp

19、激勵電壓激勵電壓Ubm Ubm 偏置電壓偏置電壓Eb Eb EcEc 1 1高頻功放的負載特性高頻功放的負載特性 負載特性負載特性: : 只改變負載電阻只改變負載電阻Rp, Rp, 高頻功放電流、高頻功放電流、 電壓、電壓、 功率及效率功率及效率變化的特性。變化的特性。 下圖是反映不同負載時的動態(tài)特性曲線。 諧振放大器的工作狀態(tài)由欠壓臨界過壓逐步過渡。dpRg斜斜率率bE cEmaxcimaxciRp11dbmcc mppUggIRR 高頻功放的負載特性高頻功放的負載特性（a）（b）下列圖下列圖(b)是根據(jù)圖是根據(jù)圖 (a)而得到的功率、而得到的功率、 效率曲線。效率曲線。o,U IpR欠壓過

20、壓臨界OPTR欠壓過壓臨界OPTR,P1c mI0cIcmUdP0PcPpRo RpROPT過壓狀態(tài)：過壓狀態(tài)： Ic0與與Ic1m變小，變小， Ucm = Ic1m Rp緩慢增加緩慢增加 Pd=Ic0Ec 隨隨 Ic0而變，欠壓時基本不變，過壓時而變，欠壓時基本不變，過壓時 P0= I2c1m Rp/2 欠壓時（欠壓時（ Ic1m基本不變），臨界時最大基本不變），臨界時最大 P0= U2cm /（2 Rp） ，過壓時（，過壓時（Ucm基本不變）基本不變） Pc= Pd - P0 = g1() /2 欠壓欠壓g1()不變，不變， = Ucm /Ec ， 過壓：弱：過壓：弱： 并達到最大值，并達

21、到最大值，= Ucm /Ec 深：深： g1()電電流流電電壓壓功功率率效效率率 結(jié)論：結(jié)論： 隨著負載的增大，電路的工作狀態(tài)經(jīng)歷了從欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)又到過隨著負載的增大，電路的工作狀態(tài)經(jīng)歷了從欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)又到過壓狀態(tài)的變化壓狀態(tài)的變化 ； 臨界狀態(tài)：效率與輸出功率最佳，是諧振放大器的最佳工作狀態(tài)；臨界狀態(tài)：效率與輸出功率最佳，是諧振放大器的最佳工作狀態(tài)； 欠壓狀態(tài)：效率低，恒流源；欠壓狀態(tài)：效率低，恒流源； 過壓狀態(tài)：效率高，損耗小，恒壓源。過壓狀態(tài)：效率高，損耗小，恒壓源。 2高頻功放的振幅特性放大特性）高頻功放的振幅特性放大特性） 振幅特性振幅特性:只改變輸入電壓只改變輸入電壓U

22、bm, 高頻功放電流、電壓、功率及效高頻功放電流、電壓、功率及效 率率變化的特性。變化的特性。欠壓時：欠壓時： Ubm增加，增加， icmax、增加，增加，Ic0與與Ic1隨之增加，隨之增加， Ucm增增加加, P0= I2c1m Rp/2增加，增加， Pd= Ic0 Ec增加增加 過壓時：過壓時： Ubm增加，增加，ic有凹陷，但有凹陷，但 icmax、略有增加，略有增加， Ic0與與Ic1m 略有增加略有增加 P0= I2c1m Rp/2略有增加，略有增加， Pd= Ic0 Ec略有增加略有增加高頻功放的振幅特性高頻功放的振幅特性應(yīng)用：應(yīng)用：（a作為線性功率放作為線性功率放大器，用來放大振

23、幅調(diào)大器，用來放大振幅調(diào)制信號。放大器必須在制信號。放大器必須在變化范圍內(nèi)工作在欠壓變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。狀態(tài)。（b用作振幅限幅用作振幅限幅器器 ，放大器必須在，放大器必須在變化范圍內(nèi)工作在過壓變化范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。狀態(tài)。 bmUbmU 3高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性 調(diào)制特性調(diào)制特性:只改變電極直流電壓，以改變高頻信號的振幅，實現(xiàn)幅度調(diào)制。只改變電極直流電壓，以改變高頻信號的振幅，實現(xiàn)幅度調(diào)制。分類：分類： 改改 Eb-基極調(diào)制基極調(diào)制 改改 Ec-集電極調(diào)制集電極調(diào)制原則：原則：Ucm與與Eb或或Ec成線性關(guān)系。成線性關(guān)系。（a)基極調(diào)制基極調(diào)制 與與Ubm類似；但可為負，

24、類似；但可為負， Eb大大 小，過小，過 臨臨 欠欠（b)集電極調(diào)制集電極調(diào)制 Ec大大 小，欠小，欠 臨臨 過過結(jié)論：基于原則，基極調(diào)制放大器工作在欠壓區(qū)結(jié)論：基于原則，基極調(diào)制放大器工作在欠壓區(qū) 集電極調(diào)制放大器工作在過壓區(qū)集電極調(diào)制放大器工作在過壓區(qū)高頻功放的基極調(diào)制特性高頻功放的基極調(diào)制特性高頻功放的集電極調(diào)制特性高頻功放的集電極調(diào)制特性cmU1cI0cIcE應(yīng)用：應(yīng)用：（1基極調(diào)幅基極調(diào)幅它與諧振功率放大器它與諧振功率放大器電路的不同僅是在基極回電路的不同僅是在基極回路中接入了調(diào)制信號電壓路中接入了調(diào)制信號電壓 ， 諧振回路上輸出已調(diào)幅電諧振回路上輸出已調(diào)幅電壓。若要求集電極回路上產(chǎn)

25、壓。若要求集電極回路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)基極調(diào)制特性，生振幅按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)基極調(diào)制特性，放大器必須在放大器必須在Eb(t的變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。的變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。（2集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅它與諧振功率放大器它與諧振功率放大器電路的不同僅是在集電極電路的不同僅是在集電極回路中接入了調(diào)制信號電回路中接入了調(diào)制信號電壓壓 ，諧振回路上輸出已調(diào)，諧振回路上輸出已調(diào)幅電壓。若要求集電極回幅電壓。若要求集電極回路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號路上產(chǎn)生振幅按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)集電極調(diào)制特性，放大器必須在規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，根據(jù)集電極調(diào)制特性，放大器

26、必須在Ect的變化范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。的變化范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。 4、高頻功放的調(diào)諧特性、高頻功放的調(diào)諧特性 調(diào)諧特性調(diào)諧特性: 負載電路應(yīng)工作在調(diào)諧狀態(tài)，方法：調(diào)節(jié)負載電路應(yīng)工作在調(diào)諧狀態(tài)，方法：調(diào)節(jié)電容電容C，回路調(diào)諧時，回路阻抗最大，回路調(diào)諧時，回路阻抗最大，Ic0達到最達到最小，小，Ucm達到最大；回路失諧時，回路阻抗減小，達到最大；回路失諧時，回路阻抗減小， Ic0增大，增大，Pd增加，增加，P0下降，下降，Pc增加。增加。高頻功放的調(diào)諧特性高頻功放的調(diào)諧特性功率放大器的調(diào)諧功率放大器的調(diào)諧調(diào)諧前，應(yīng)該作如調(diào)諧前，應(yīng)該作如下準備：下準備：減小放大器輸入激勵電減小放大器輸入激勵電壓

27、壓Ubm;減弱天線回路外接負減弱天線回路外接負載對放大器的影響；載對放大器的影響；將直流電源電壓將直流電源電壓Ec降至降至正常值的正常值的1/31/2。 （因（因為減小激勵電壓和電源為減小激勵電壓和電源電壓都可使電壓都可使Pd和和Pc減小，減小，減小外接負載，可提高減小外接負載，可提高L1C回路的回路的Q值，值，mAmA1MVTbuECERCCCL0cIcEC1L2LACAI增大回路的選擇性，使調(diào)諧更快更準確，同時Q值提高可使相應(yīng)的輸出功率P0提高，從而使Pc減小，以減輕晶體管的壓力。）待調(diào)諧完畢后，再將輸入激勵電壓、外接負載和電源電壓調(diào)至正常值。5、四個特性在調(diào)試中的應(yīng)用、四個特性在調(diào)試中的

28、應(yīng)用正如前述，在調(diào)試諧振功率放大器時，上述四個特性是十分有正如前述，在調(diào)試諧振功率放大器時，上述四個特性是十分有用的。用的。例如，一個丙類諧振功率放大器，需要設(shè)計在臨界狀態(tài)，現(xiàn)若例如，一個丙類諧振功率放大器，需要設(shè)計在臨界狀態(tài)，現(xiàn)若發(fā)現(xiàn)所研制放大器的發(fā)現(xiàn)所研制放大器的P0和和 均不能達到設(shè)計要求，則應(yīng)如何進行均不能達到設(shè)計要求，則應(yīng)如何進行調(diào)整。調(diào)整。P0不能達到設(shè)計要求，表明放大器沒有進入臨界，而是工作在不能達到設(shè)計要求，表明放大器沒有進入臨界，而是工作在欠壓或過壓狀態(tài)。例如，增大欠壓或過壓狀態(tài)。例如，增大Rp能使能使P0增大，則根據(jù)負載特性可增大，則根據(jù)負載特性可以斷定放大器實際工作在欠壓

29、狀態(tài)，在這種情況下，分別增大以斷定放大器實際工作在欠壓狀態(tài)，在這種情況下，分別增大Rp、Ubm和和E或同時增大或兩兩增大均可使放大器由欠壓進人臨界，或同時增大或兩兩增大均可使放大器由欠壓進人臨界， P0和和同時增大。如果增大同時增大。如果增大Rp反而使反而使P0減小，則可斷定放大器實減小，則可斷定放大器實際工作在過壓狀態(tài)，在這種情況下，增大際工作在過壓狀態(tài)，在這種情況下，增大E的同時適當增大的同時適當增大Rp或或Ubm或或E，可增大，可增大P0和和 ，不過，增大，不過，增大E時必須注意放大管時必須注意放大管安全工作。安全工作。實際上，放大器的工作狀態(tài)除改變實際上，放大器的工作狀態(tài)除改變Rp外還

30、可根據(jù)實際情況通過外還可根據(jù)實際情況通過改變改變E、 Ubm或或E來進行判斷，不過，改變來進行判斷，不過，改變Rp的方法用得較的方法用得較為普遍。順便指出，不論采用改變哪種電量判斷工作狀態(tài)或調(diào)整為普遍。順便指出，不論采用改變哪種電量判斷工作狀態(tài)或調(diào)整P0和和時，都必須保證回路諧振在工作頻率上。時，都必須保證回路諧振在工作頻率上。 例：例：某功率放大器工作于臨界狀態(tài)，知：某功率放大器工作于臨界狀態(tài)，知： 。試求：。試求：。 0001180309090901 875OPT,.ccREV ImAg 0,cP Pq 線路構(gòu)成線路構(gòu)成: :直流饋電線路直流饋電線路: :提供放大器正常工作所必需的電壓偏提

31、供放大器正常工作所必需的電壓偏置置; ;提供集電極電流的直流和基波分量的正常通路。提供集電極電流的直流和基波分量的正常通路。 匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò): :阻抗匹配阻抗匹配, ,使信號高效傳送。使信號高效傳送。q 連接原則連接原則: :直流有通路直流有通路: :直流支路加共軛電感直流支路加共軛電感, ,并旁路電容。并旁路電容。 交流有通路交流有通路: :交流支路前端加隔直電容。交流支路前端加隔直電容。 直流電源直流電源: :不流過高頻電流。不流過高頻電流。 q 一、一、 直流饋電線路直流饋電線路 q 直流饋電線路直流饋電線路: :集電極和基極饋電線路。集電極和基極饋電線路。q 1 1、集電極饋電線路、

32、集電極饋電線路q 集電極饋電線路的兩種形式集電極饋電線路的兩種形式: : 串聯(lián)饋電線路和并聯(lián)饋電串聯(lián)饋電線路和并聯(lián)饋電線路。線路。q 串聯(lián)饋電線路串聯(lián)饋電線路: :晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路三者串聯(lián)下頁圖諧振回路三者串聯(lián)下頁圖(a)(a)q 并聯(lián)饋電線路并聯(lián)饋電線路: :晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路三者并聯(lián)下頁圖諧振回路三者并聯(lián)下頁圖(b)(b)4.3丙類諧振功率放大器的丙類諧振功率放大器的電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)電路組成和輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 集電極饋電線路兩種形式 (a) 串聯(lián)饋電; (b) 并聯(lián)饋電VCCbEcLbL(a)VEc(b)CL1Cb1CbLbcECEcouEu

33、q串饋的特點：串饋的特點：qa a、與、與“地間的散雜電容較大，但對回路的影響地間的散雜電容較大，但對回路的影響較小。較小。 q b b、饋電支路分布參數(shù)對回路影響小。、饋電支路分布參數(shù)對回路影響小。 q c c、回路處在直流高點位上，安裝不便。、回路處在直流高點位上，安裝不便。q所以，這種電路適合于頻率較高的場合。所以，這種電路適合于頻率較高的場合。q并饋的特點：并饋的特點： qa a、饋電支路分布參數(shù)直接影響信號回路的諧振頻、饋電支路分布參數(shù)直接影響信號回路的諧振頻率。率。 q b b、信號回路處于直流低電位上，安裝調(diào)整方便。、信號回路處于直流低電位上，安裝調(diào)整方便。 q c c、C C、

34、E E間分布參數(shù)影響較大。間分布參數(shù)影響較大。q所以，適合于頻率較低的場合。所以，適合于頻率較低的場合。 2基極饋電線路 基極饋電線路:串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。如左圖所示。 在實際電路中，工作頻率較低或工作頻帶較寬的功率放大器往往采用互感耦合如圖（ a ）所示，對于甚高頻段的功率放大器，由于采用電容耦合比較方便，所以幾乎都是用圖（ b ）的饋電形式。在以上的電路中，偏置電壓Vbb都用電池的形式來表示。 實際上，單獨用電池供給是不方便的，因而實際電路中可采用分壓電路的形式，如右圖所示。 基極饋電線路的兩種形式基極饋電線路的兩種形式分壓饋電電路分壓饋電電路基極的負偏壓基極的負偏壓(Eb0)：（1外加固定偏壓；外加固定偏壓；（2自給偏壓自給偏壓:由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過電阻產(chǎn)由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過電阻產(chǎn)生。其優(yōu)點是偏壓能隨激勵大小而變化，工作較穩(wěn)定。生。其優(yōu)點是偏壓能隨激勵大小而變化，工作較穩(wěn)定。ReCbVCbVR1R2ECbLbV(a)(b)(c)基極饋電線路的幾種形式基極饋電線路的幾種形式 （a發(fā)射極自給偏壓；（發(fā)射極自給偏壓；（b基極組合偏壓；（基極組合偏壓；（c零偏壓。零偏壓。 二、二、 匹