諧振功率放大器饋電與匹配網(wǎng)絡(luò)振蕩器

1、要求第一級基極零偏，第二級基極負(fù)偏。要求第一級基極零偏，第二級基極負(fù)偏。電路圖中有幾處錯誤？電路圖中有幾處錯誤？+VCCCC2RFCCCC1L1C3L2L3C4L5課前練習(xí)題課前練習(xí)題上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展諧振功率放大器的動態(tài)特性諧振功率放大器的動態(tài)特性集電極效率集電極效率c和輸出功率和輸出功率Po是否能最佳實(shí)現(xiàn)最終取決于是否能最佳實(shí)現(xiàn)最終取決于功放的電路參數(shù)功放的電路參數(shù)Rp和電壓和電壓 VBB、Vb 、 VCC 。分析四個(gè)參數(shù)分析四個(gè)參數(shù)Rp和電壓和電壓VCC 、VBB、Vb的變化的變化對工作狀態(tài)的影響，即諧振功放的動態(tài)特性，對工作狀態(tài)的影響，即諧振功放的動態(tài)特性，從而闡明各

2、種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，為工作狀態(tài)的調(diào)整提供參考。從而闡明各種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，為工作狀態(tài)的調(diào)整提供參考。上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的動態(tài)特性高頻諧振功放的動態(tài)特性建立建立由由Rp和和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動態(tài)負(fù)載曲線。（所表示的輸出動態(tài)負(fù)載曲線。（Ic與與Uce的關(guān)系曲線。）的關(guān)系曲線。）ccmCC0cosVVV; cmbmcdVVggvceicVoAVCCQVcm1cvcemingdV0A (Vcemin，Vbemax)Q（Vcc, IQ ）IQ= gc(VBB-VBZ) 上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的動態(tài)特性高頻諧振功放的動態(tài)特性建立建立由由

3、Rp和和VCC 、VBB、Vb所表示的輸出動態(tài)負(fù)載曲線。（所表示的輸出動態(tài)負(fù)載曲線。（Ic與與Uce的關(guān)系曲線。）的關(guān)系曲線。）vceicVoAVCCQVcm1cvcemingdV0當(dāng)RP 時(shí)，當(dāng)RP 時(shí)，當(dāng) 時(shí)，cvBEiC-VBBVBZvbeiCCCgCVbmvbemaxiCmaxvceiCVCCQvceminVcesgdvbemax過過壓壓區(qū)區(qū)臨界區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)欠壓區(qū)A1A5A3A4A2V0V0V0高頻諧振功放的負(fù)載特性高頻諧振功放的負(fù)載特性上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的負(fù)載特性高頻諧振功放的負(fù)載特性欠壓過壓0臨界RpcmV0cI1

4、cmI欠壓過壓0臨界RpdcPPoc0cCCIVPdc1cmcmo21IVP ocPPPdc恒流源恒壓源上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的集電極調(diào)制特性高頻諧振功放的集電極調(diào)制特性上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的集電極調(diào)制特性高頻諧振功放的集電極調(diào)制特性過過壓壓區(qū)區(qū)臨界區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)欠壓區(qū)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極調(diào)制特性高頻諧振功放的基極調(diào)制特性上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極調(diào)制特性高頻諧振功放的基極調(diào)制特性上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極調(diào)制特性高頻諧振功放的基極調(diào)制特性上節(jié)內(nèi)容回顧

5、與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的放大特性高頻諧振功放的放大特性放大在？區(qū)放大在？區(qū)限幅在？區(qū)限幅在？區(qū)放大在欠壓區(qū)放大在欠壓區(qū)限幅在過壓區(qū)限幅在過壓區(qū)l1、諧振功放的組成、諧振功放的組成直流饋電和各種不同用途的輸入輸出端電路直流饋電和各種不同用途的輸入輸出端電路l2、管外電路、管外電路輸入電路（基極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）輸入電路（基極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）輸出電路（從功率三極管集電極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）輸出電路（從功率三極管集電極經(jīng)外電路到發(fā)射極的電路）l3、組成規(guī)律、組成規(guī)律集電極集電極基極基極l4、集電極電路對不同頻率、集電極電路對不同頻率 信號的等效電路信號的等效電路l5、

6、阻隔元件的作用、阻隔元件的作用Ic0,Ic1,IcnIb0,Ib1,Ibn上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的饋電線路高頻諧振功放的饋電線路 (5 10)RFCRFCCXLX115 20CPXRC上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的集電極饋電線路高頻諧振功放的集電極饋電線路-串饋串饋VCC與與RFC可否交換？可否交換？不能！不能！VCC對地有雜散電對地有雜散電容，與回路電容串聯(lián)了容，與回路電容串聯(lián)了!VCC一端必須接高頻地電一端必須接高頻地電位！位！ ABDC -VC+ -VC+tVVvVvbBBbBBbecostVVvcmcccecos上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回

7、顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的集電極饋電線路高頻諧振功放的集電極饋電線路-并饋并饋A、B間的間的C可否省略？可否省略？ tVVvVvbBBbBBbecostVVvcmcccecos +Vb _ +Vb _ +Vb _AB上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極饋電線路高頻諧振功放的基極饋電線路1. A、B間的間的C可否省略？可否省略？2. RFC上分布電容的影響。上分布電容的影響。3. VBB如何產(chǎn)生？如何產(chǎn)生？ 上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極饋電線路高頻諧振功放的基極饋電線路-自給偏置自給偏置VBB如何產(chǎn)生？如何產(chǎn)生？基極的反向偏壓既可以是外加的，也可以是由基極

8、電流的直流基極的反向偏壓既可以是外加的，也可以是由基極電流的直流分量或發(fā)射極電流的直流分量產(chǎn)生。后者稱為自給偏壓。分量或發(fā)射極電流的直流分量產(chǎn)生。后者稱為自給偏壓。 上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極饋電線路高頻諧振功放的基極饋電線路-自給偏置自給偏置VBB如何產(chǎn)生？如何產(chǎn)生？基極的反向偏壓既可以是外加的，也可以是由基極電流的直流基極的反向偏壓既可以是外加的，也可以是由基極電流的直流分量或發(fā)射極電流的直流分量產(chǎn)生。后者稱為自給偏壓。分量或發(fā)射極電流的直流分量產(chǎn)生。后者稱為自給偏壓。 VBB如何產(chǎn)生？如何產(chǎn)生？“零零”偏置電壓和略微正電壓偏置電路圖偏置電壓和略微正電壓偏置電路

9、圖上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展高頻諧振功放的基極饋電線路高頻諧振功放的基極饋電線路-自給偏置自給偏置要求第一級基極零偏，第二級基極負(fù)偏。要求第一級基極零偏，第二級基極負(fù)偏。電路圖中有幾處錯誤？電路圖中有幾處錯誤？+VCCCC2RFCCCC1L1C3L2L3C4L5電路圖中有電路圖中有4處錯誤，已改如下圖。處錯誤，已改如下圖。+VCCCCC2CRFCCCC1L1RFCRFCC3L2L3C4L5L4第二章第二章 射頻電子系統(tǒng)中的射頻電子系統(tǒng)中的放大器設(shè)計(jì)放大器設(shè)計(jì)2.2 高頻諧振功率放大器高頻諧振功率放大器 （2.2.12.2.6）2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出

10、匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)工作在所需狀態(tài)時(shí)的LR匹配網(wǎng)絡(luò)PR濾波度：11/cncnLnLIIIIn愈大，匹配網(wǎng)絡(luò)濾波效果愈好。匹配網(wǎng)絡(luò)同時(shí)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)同時(shí)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)還可起到隔離作用。匹配網(wǎng)絡(luò)還可起到隔離作用。2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)l射頻功率放大器中，阻射頻功率放大器中，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是為了實(shí)現(xiàn)抗匹配網(wǎng)絡(luò)是為了實(shí)現(xiàn)有效的能量傳輸。有效的能量傳輸。%100OLkPP匹配網(wǎng)絡(luò)也會引起損耗：中介回路效率為：KCOLdcOdcLPPPPPP實(shí)際放大器的效率為：0LPP存在中介回路

11、效率:匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保證一定的通頻帶，匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保證一定的通頻帶，結(jié)構(gòu)要簡單，調(diào)整要方便。結(jié)構(gòu)要簡單，調(diào)整要方便。2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)1輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)22AMrr2211221111()()PALLRppMC rrC rr2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)1輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)22AMrr2211221111()()PALLRppMC rrC rr22011110( )111LkkkPLPPI rrPIrrrrrRQrrRQ 中

12、介回路效率：中介回路效率：Ik為回路電流有效值2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)1輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)22011110( )111LkkkPLPPI rrPIrrrrrRQrrRQ中介回路效率：中介回路效率：10欠壓欠壓末級射頻諧功放應(yīng)工作末級射頻諧功放應(yīng)工作在略欠壓狀態(tài)在略欠壓狀態(tài)末級功放匹配的概念？末級功放匹配的概念？2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)1輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)型匹配網(wǎng)絡(luò)2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出

13、匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)1輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)T型匹配網(wǎng)絡(luò)型匹配網(wǎng)絡(luò)2.2.5 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級間匹配網(wǎng)絡(luò)2級間匹配網(wǎng)絡(luò)級間匹配網(wǎng)絡(luò)中間級輸出級應(yīng)保證負(fù)載變化，輸出電壓恒定應(yīng)保證負(fù)載變化，輸出電壓恒定欠壓過壓0臨界RpcmV0cI1cmI恒流源恒壓源恒壓源恒壓源中間級工作于中間級工作于恒壓源狀態(tài)恒壓源狀態(tài)過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)2.2.6 高頻諧振功率放大器的高頻諧振功率放大器的 實(shí)際電路實(shí)際電路l第三章第三章 波形發(fā)生與變換電路波形發(fā)生與變換電路 （P218)3.1 LC反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦

14、波振蕩器的工作原理3.2 反饋型晶體管反饋型晶體管LC振蕩器電路振蕩器電路3.3 頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器第三章第三章 波形發(fā)生與變換電路波形發(fā)生與變換電路l1、自激振蕩器自激振蕩器l2、振蕩器與放大器的區(qū)別、振蕩器與放大器的區(qū)別l3、不同的振蕩器、不同的振蕩器 頻譜純度頻譜純度 穩(wěn)定度穩(wěn)定度l4、應(yīng)用廣泛、應(yīng)用廣泛3.1 LC 反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦波振蕩器的工作原理l如何產(chǎn)生一個(gè)振蕩？R+ + 1 2 C R L i V 電容中存儲的電能和電感中電容中存儲的電能和電感中存儲的磁能就會交替轉(zhuǎn)換而形

15、成振蕩。存儲的磁能就會交替轉(zhuǎn)換而形成振蕩?；芈冯妷悍匠?0diLRiidtdtC220220d idiidtdt回路的衰減系數(shù) LR2回路的無阻尼振蕩角頻率 LC10+V-V+3.1 LC 反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦波振蕩器的工作原理R+ + 1 2 C R L i V 回路的衰減系數(shù) LR2回路的無阻尼振蕩角頻率 LC10初始條件 0t0iVvc222200220()tttVieeeL220220與 非振蕩型it202(2)LRC與 衰減振蕩型it202jsintVietL3.1 LC 反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù) LR2回路的無阻尼振蕩角頻率

16、LC10增幅振蕩 000阻尼振蕩等幅振蕩在電路中引入在電路中引入正反饋正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。振蕩頻率為： 2220214RLCL3.1 LC 反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦波振蕩器的工作原理在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。負(fù)電阻提供能量，能量的提供需要合適的時(shí)間！負(fù)電阻提供能量，能量的提供需要合適的時(shí)間！A點(diǎn)補(bǔ)充，相位超前，點(diǎn)補(bǔ)充，相位超前，T ,f 。B點(diǎn)補(bǔ)充，相位滯后，點(diǎn)補(bǔ)充，相位滯后，T ,f 。3.1 LC 反饋正弦波振蕩器的工作原理反饋正弦波振蕩器的工作原理l(1)具有放大能力的有源器件。它的作用是不斷具

17、有放大能力的有源器件。它的作用是不斷地向振蕩系統(tǒng)補(bǔ)充能量，以維持等幅振蕩并輸?shù)叵蛘袷幭到y(tǒng)補(bǔ)充能量，以維持等幅振蕩并輸出給負(fù)載。出給負(fù)載。l(2)由儲能元件組成的選頻網(wǎng)絡(luò)。選頻網(wǎng)絡(luò)決定由儲能元件組成的選頻網(wǎng)絡(luò)。選頻網(wǎng)絡(luò)決定著振蕩器的振蕩頻率。著振蕩器的振蕩頻率。l(3)控制能量補(bǔ)充的正反饋網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)控制能控制能量補(bǔ)充的正反饋網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)控制能量適時(shí)、適度地補(bǔ)充給振蕩系統(tǒng)。量適時(shí)、適度地補(bǔ)充給振蕩系統(tǒng)。n振蕩器的工作原理與振蕩器的工作原理與LC諧振回路的自由諧振回路的自由振蕩類似，它至少應(yīng)由以下三部分組成。振蕩類似，它至少應(yīng)由以下三部分組成。3.1.1 自激振蕩的建立過程及起振條件自激振蕩的建立

18、過程及起振條件放大器放大器 振蕩器振蕩器1、決定振蕩頻率的儲能回路、決定振蕩頻率的儲能回路2、控制合適補(bǔ)充能量的系統(tǒng)、控制合適補(bǔ)充能量的系統(tǒng)3、能源的提供與合適的偏置電路、能源的提供與合適的偏置電路2220214RLCL+-+-+正反饋（由同名端保證的）正反饋（由同名端保證的）也稱為相位條件也稱為相位條件放大器（放大器（ ）也稱為振幅條件也稱為振幅條件| |ifVV3.1.1 自激振蕩的建立過程及起振條件自激振蕩的建立過程及起振條件放大器放大器 振蕩器振蕩器限幅放大器的放大倍數(shù)（開環(huán)增益） iVVA0反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù) 0VVBfsifVVV正反饋：0000111iFifffiiVVVAAAV

19、VVVA BVVVV閉環(huán)增益：閉環(huán)增益：3.1.1 自激振蕩的建立過程及起振條件自激振蕩的建立過程及起振條件放大器放大器 振蕩器振蕩器0000111iFifffiiVVVAAAVVVVA BVVVV閉環(huán)增益：閉環(huán)增益：BAVVififVV| 112(0,1,)ABABABnn建立等幅振蕩器的條件建立等幅振蕩器的條件 （振蕩平衡條件振蕩平衡條件）| |ifififVVVV由變壓器變比保證由同名端保證3.1.1 自激振蕩的建立過程及起振條件自激振蕩的建立過程及起振條件放大器放大器 振蕩器振蕩器| |fiVV使振蕩器輸出的幅度越來越大 fiVV起振條件起振條件2(0,1,)1| 1ABnnABAB1

20、| 1fiffiiVVVV能否輸出變得越來越大無限增長？能否輸出變得越來越大無限增長？希望最終可以輸出等幅振蕩。希望最終可以輸出等幅振蕩。3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件l如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸加大到如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸加大到最終輸出的穩(wěn)幅振蕩？最終輸出的穩(wěn)幅振蕩？1BA()ifVV1BA限幅放大器的放大倍數(shù)（開環(huán)增益） iVVA0反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù) 0VVBf一般不變一般不變?nèi)绾巫屓绾巫孉由大變??？由大變??？3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件)() (tVVVVbebEB振蕩器的偏置電路振蕩器的偏置電路VBVEV b (t)VQeQBQRIVV.工

21、作狀態(tài)發(fā)生改變，工作狀態(tài)發(fā)生改變，由甲類到丙類！由甲類到丙類！讓讓A由大變小。由大變小。3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件工作狀態(tài)發(fā)生改變，工作狀態(tài)發(fā)生改變，由甲類到丙類！由甲類到丙類！)()cos1 (11ccbccVgI11()|(1cos)()cPcbicPbbcPccI Rg VARVVg R 3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件振幅平衡振幅平衡振幅平衡振幅平衡3.1.3 振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件N點(diǎn)點(diǎn) 穩(wěn)定平衡點(diǎn)穩(wěn)定平衡點(diǎn) 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如果靜態(tài)工在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng)，振蕩特性可能不作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng)，振蕩特性可能不是單調(diào)下降的。是單調(diào)下降的。 這種振蕩器電路一般這種振蕩器電路一般不能自行起振，而必須給以不能自行起振，而必須給以一個(gè)較大幅度的初始