《高頻電子線路》全書配套教學課件

高頻電子線路課程性質：高頻電子線路是電子信息和通信專業(yè)的一門技術基礎課程

本課程的特點及學習方法①電路的工作頻率高。②器件工作在非線性的狀態(tài)。③電路的功能種類繁多。④工程性和實踐性很強。學習方法：

(1)抓概念：正確理解，課前預習，課后復習。

(2)抓規(guī)律：分析方法及電路間的相互聯(lián)系

(3)重視實驗：多動手

(4)多做習題學時安排：總學時52理論：44實驗：8考試形式：閉卷平時30%，期末70%

本課程參考資料1.陽昌漢主編.《高頻電子線路學習與解題指導》.高等教育出版社2高吉祥主編.《高頻電子線路》.電子工業(yè)出版社3.張肅文主編.《高頻電子電路》.高等教育出版社4.曾興雯主編.《高頻電子線路》.高等教育出版社1.本課程研究的對象和范疇2.通信系統(tǒng)的無線電發(fā)射和接收基本原理3.無線信道及傳播方式

第一章緒論

主要內容

一、高頻電子線路課程是電子信息和通信等專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。二、高頻電子線路課程的研究對象是通信系統(tǒng)中的發(fā)送設備和接收設備的高頻功能電路的功能、基本組成與原理。1、高頻：指本課程所討論的工作頻率范圍是幾百KHz～幾百MHz的高頻頻段；電路用LCR分離元件和有源器件組成；有源器件的極間電容不能忽略，而且研制電路時必須考慮電路分布電容對電路特性的影響。

第一節(jié)高頻電子線路課程的研究對象

2、功能：指基本電路能夠完成的信號傳輸和信號變換處理的具體工作任務。3、對于同一功能電路，可以用不同的器件和不同的電路形式構成，但功能電路的功能和輸入、輸出頻譜的關系不會因不同器件或不同的電路形式而改變。也就是說實現(xiàn)同一功能電路的功能的基本原理是不變的。

4、大規(guī)模集成電路通常是由多個不同功能電路組成的。

無線電波的頻段劃分

三、通信系統(tǒng)

1、什么是通信系統(tǒng)？實現(xiàn)信息的傳輸所需的設備總和稱為通信系統(tǒng)。

2、通信系統(tǒng)的組成方框圖一個通信系統(tǒng)應由輸入變換器、發(fā)送設備、傳輸信道、接收設備和輸出變換器五個基本部分組成。下圖是通信系統(tǒng)的組成方框圖。輸入變換器的功能是將需傳送的信息變換為相應的電信號。傳輸信道是信號的傳輸通道。輸出變換器是將接收設備的電信號轉變成原來傳送的信號。例如：聲音、文字、圖象等。

3、通信系統(tǒng)的分類★

按所用信道可分為：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)★按通信方式可分為：雙工、半雙工和單工方式?！?/p>

按傳輸?shù)幕鶐盘柨煞譃椋耗M通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

第二節(jié)無線電發(fā)送設備的組成與基本原理一、無線電發(fā)送設備的原理1、基本任務：無線電發(fā)送是以自由空間為傳輸信道，把需要傳送的信息(聲音、文字或圖象)變換成無線電波傳送到遠方的接收點。2、信息傳輸?shù)幕疽?

①希望傳送距離遠

②是要能實現(xiàn)多路傳輸，且各路信號傳輸時，應互不干擾4、基帶信號直接發(fā)送存在兩個缺點

3、基帶信號的特點不同的原始信息占有不同的頻帶寬度?；鶐盘栒加械念l帶屬于低頻范圍。基帶信號是需傳送的原始信息的電信號。不同的原始信息占有不同的頻帶寬度。例如聲音信號通過微音器變換成電信號，一般來說它占有頻帶是20Hz-20KHz。但對電話來說它強調可懂度，而不要求音色。因此，國際規(guī)定電話信號的頻帶是300Hz-3.4KHz?？梢?，基帶信號占有的頻帶屬于低頻范圍。

基帶信號通過電磁波輻射方式直接發(fā)射有兩個缺點，一是基帶信號占有一定的頻帶寬度，但都在低頻范圍，相互之間不易區(qū)分，很難實現(xiàn)多路通信。二是基帶信號頻率低，要求有很長的天線，在工藝及使用上都是很困難的。目前通信采用載波調制方式進行是很普遍的。

模擬調制:振幅調制(AM)頻率調制(FM)相位調制(PM)①調制的定義:載波調制是用需傳送的信息（基帶信號）去控制高頻載波振蕩信號的三參量之一，使其隨需傳送的信息成線性關系變化。5、載波調制傳送方式數(shù)字調制:振幅鍵控(ASK)頻率鍵控(FSK)相位鍵控(PSK)②調制方式

二、無線電發(fā)送設備的組成(以調幅廣播為例)

1、組成方框圖緩沖器高頻放大器AM調制器高頻功率放大器主振器低頻功率放大器前置放大器聲電變換器無線電發(fā)射機方框圖

3、信息傳輸?shù)倪^程◆主振器產生的高頻振蕩信號經(jīng)緩沖或倍頻,并通過高頻電壓放大后作為高頻載波電壓送給振幅調制器。◆聲音信號由聲電變換器轉換為電信號(基帶信號),經(jīng)過放大后送給低頻放大器。◆調制器將送來的高頻載波信號和基帶信號進行調制,產生調幅波,通過高頻功率放大、經(jīng)天線以電磁波形式輻射出去。

第三節(jié)無線電接收設備的組成與基本原理

一、無線電接收設備的原理1、基本概念：無線電接收過程正好和發(fā)送過程相反，它的基本任務是將通過天空傳來的電磁波接收下來，并從中取出需要接收的信息信號。2、解調：解調是調制的逆過程。即從已調波中恢復出原基帶信號的過程。和模擬調制相對應，也分為三種：檢波器、鑒頻器和鑒相器。

特點：①電路簡單②接收靈敏度太差，選擇性也差，很少直接采用。二、直接檢波式接收機最簡單的接收機是由選頻回路和解調器組成。最簡單的接收機方框圖接收靈敏度：是表征接收機接收微弱有用信號能力強弱的一個重要指標，它定義為在保證必要的輸出信噪比的條件下，接收機輸入端所需的最小有用信號電平。

三、直接放大式接收機特點：

①靈敏度較高，輸出功率也較大，特別適用于固定頻率的接收。②在用于多個電臺接收時，其調諧比較復雜。

③高頻小信號放大器的整個接收頻帶內，頻率高端的放大倍數(shù)比低端要低。在選頻電路和解調器之間增加了高頻放大器，將通過選頻電路的高頻信號進行放大，同時在解調器之后進行了音頻電壓放大和功率放大，然后推動揚聲器發(fā)聲，這種帶有高頻放大器的接收機我們稱作直接放大式接收機。

四、超外差接收機(以調幅廣播為例)1、組成方框圖

混頻中頻放大檢波

低頻電壓放大低頻功率放大本機振蕩高頻小信號放大

四、超外差接收機(以調幅廣播為例)1、組成方框圖

典型超外差式接收機框圖

2、主要特點★

超外差接收機由于有固定頻率的中頻放大器，它不僅可以實現(xiàn)較高的放大倍數(shù)，而且選擇性也很容易得到滿足?！?/p>

可以同時兼顧高靈敏度與高選擇性.★

電路比較復雜，且存在一定的干擾。

1、無線電波的劃分

電磁波的波長或頻率范圍不同，電磁波在自由空間的傳播方式也不同。無線電波的頻率范圍為：=10k-1000GHz；波長=0.3mm-30Km無線電波劃分為

超長波10km-30km長波1km-10km

中波100m-1km短波10m—100m超短波0.3mm-10m第四節(jié)無線信道及傳播方式無線傳輸信道有地球表層、大氣層上部的電離層、自由空間和水。

無線電波的頻段劃分

2、無線電波的傳播方式傳播方式有三種

地波空間波天波

和光波一樣，無線電波也具有直射、反射、折射等現(xiàn)象。

沿地球彎曲表面?zhèn)鞑ィm用于波長=200m以上的中、長波。地面波的發(fā)射與接收

由于大地表面是導體，當電磁波在其表面?zhèn)鞑r，一部分能量將被損耗掉，且頻率越高，趨膚效應越強，損耗越大。故頻率更高的電磁波不易沿地面?zhèn)鞑?，而主要靠電離層。1、繞射傳播（地波）特點：傳播性能穩(wěn)定可靠，但由于地面不是理想的導體有能量的損耗。主要用于長距離通信、導航和廣播。

利用電離層的折射與反射，使電磁波到達電離層后，一部分能量被吸收，一部天波的發(fā)射與接收分被反射、折射到地面。當頻率升高時，電磁波被電離層吸收的能量增加，當頻率升高超過一定值時，電磁波將會穿過電離層，不再返回地面。所以天波適用于10m-200m的短波。2、折射和反射傳播（天波）特點：電離層的特性受多種因素的影響，因此通信的穩(wěn)定性較差，但傳播距離遠。主要用于廣播、船舶通信、和飛行通信。

空間波的發(fā)射與接收

頻率更高的電磁波（≤10m）,不再適用電離層傳播，而是沿空間直線傳播，即利用直射和反射實現(xiàn)電磁波的傳播。但只限于視頻距離范圍內。通常，50米高的天線通信距離約50公里。3、直線傳播（空間波）■

特點：這種傳播的距離只限制在視距范圍內（也叫視距傳播）增高天線可以提高直線傳播的距離。衛(wèi)星通信

通信衛(wèi)星上行通信頻率：6GHz

下行通信頻率：4GHz★

決定無線電波傳播方式的關鍵是無線電信號的頻率（波長），長波信號以地波傳播為主。中波和短波信號可以用地波和天波兩種方式傳播，而中波以地波為主，短波以天波為主。頻率較高的超短波及其更高頻率的無線電波，主要沿空間直射傳播?？偨Y2

第二章高頻小信號放大器

主要內容第一節(jié)概述第二節(jié)高頻電路的基礎知識第三節(jié)晶體管高頻小信號諧振放大器第四節(jié)小信號諧振放大器的穩(wěn)定性

第五節(jié)場效應管高頻放大器第六節(jié)線性寬帶放大集成電路與集中濾波器

1、高頻是指放大器的工作頻率在幾百KHz～幾百MHz，必須考慮放大器件的極間電容.

2、小信號指的是放大器輸入信號小，放大器件是在線性范圍內工作

3、高頻小信號放大器的功能

是實現(xiàn)對微弱高頻信號進行不失真放大

第一節(jié)概述一、高頻小信號放大器的功能

超外差接收機組成方框圖(以調幅廣播為例)

混頻中頻放大檢波

低頻電壓放大低頻功率放大本機振蕩高頻小信號放大有源放大器件無源濾波網(wǎng)絡

高頻小信號放大器：

高頻小信號放大器功能的表示形式數(shù)學表達式頻譜表示形式

按所用的器件：晶體管（BJT)、場效應管（FET)、集成電路（IC)按頻譜寬度：窄帶放大器和寬帶放大器按電路形式：單級放大器和級聯(lián)放大器按負載性質：諧振放大器和非諧振放大器諧振放大器是采用諧振回路作負載的放大器，具有放大、濾波和選頻的作用。非諧振放大器由阻容放大器和各種濾波器組成，其機構簡單，便于集成。二、高頻小信號放大器的分類

三、高頻小信號放大器的主要技術指標1、電壓增益與功率增益

②功率增益(Ap)等于放大器輸出給負載的功率與輸入功率之比。

①電壓增益(Au)等于放大器輸出電壓與輸入電壓之比；定義：放大器的電壓增益下降到最大值的倍時所對應的頻帶寬度。常用表示。

2、通頻帶

2f0.7也稱為3分貝帶寬。

0.5為什么要求通頻帶？放大器所放大的一般都是已調制的信號，已調制的信號都包含一定譜寬度，所以放大器必須有一定的通頻帶，讓必要的信號頻譜分量通過放大器。與諧振回路相同，放大器的通頻帶取決于回路的形式和回路的等效品質因數(shù)QL。此外，放大器的總通頻帶，隨著級數(shù)的增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。

放大器的選擇性

從各種不同頻率的信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性。選擇性常采用矩形系數(shù)來表示。

按理想情況，諧振曲線應為一矩形。為了表示實際曲線接近理想曲線的程度，引入“矩形系數(shù)”，它表示對鄰道干擾的抑制能力。

其中2f0.7為放大器的通頻帶,2f0.1為放大器電壓增益下降至最大值的0.1倍時所對應的頻帶寬度，Kr愈接近于1越好。3、矩形系數(shù)（選擇性）矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個參量。

4、噪聲系數(shù)

定義:用分貝表示:噪聲系數(shù)是用來表征放大器的噪聲性能好壞的一個參量。對于放大器來說，總是希望放大器本身產生的噪聲越小越好。NF越接近1越好

一、濾波器（選頻回路）的分類及功能1、濾波器的功能:根據(jù)某一特定的性能要求實現(xiàn)對信號的頻譜進行處理的電路。①按頻率特性分：低通、高通、帶通和帶阻濾波器2、濾波器的分類：第二節(jié)高頻電路的基礎知識濾波器的理想幅頻特性

②按所用器件的特點可分為無源和有源濾波器。

無源濾波器是由無源器件組成，例如LC濾波器、RC濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲表面濾波器等。

③按處理的信號形式可分為模擬濾波器、數(shù)字濾波器和抽樣數(shù)字濾波器。

有源濾波器是指在所構成的濾波器中含有放大器等有源電路，例如有源RC濾波器、開關電容濾波器等。

3、電感線圈的高頻特性（1）、電感元件在高頻電路中不是理想無損電感，它的損耗電阻是不能忽略的。（2）、一個實際的電感元件，可以用一個理想無損電感L和一個串聯(lián)的損耗電阻來等效?？捎脠D（b）表示。由于集膚效應的影響，損耗電阻隨頻率增高而增大。（3）、一個有損耗的電感線圈在工作頻率下通過表可測得電感線圈的電感值和空載品質因數(shù)，而的大小就反映損耗的大小。

有損電感的等效關系

一般情況下，線圈的值通常在幾十到三百左右。（4）電感線圈的品質因數(shù)定義是

趨膚效應(skineffect)當交變電流通過導線時，電流密度在導線橫截面上的分布是不均勻的，并隨著電流變化頻率的升高，電流將越來越集中于導線的表面附近，導線內部的電流卻越來越小的現(xiàn)象稱為趨膚效應。

式中：

R為物體的電阻（歐姆）；

ρ為物質的電阻率，單位為歐姆米（Ω.mm2/m)。

L為長度，單位為米（m）

S為截面積，單位為平方米（mm2）(

5)一個實際電感可用串聯(lián)電路等效。如圖（b）

(6)一個實際電感可用并聯(lián)等效。如圖(c)當時：

3、電容元件的高頻特性

一個實際的電容元件也是有損耗的，電容元件的損耗電阻的值主要決定于介質材料。目前，電容元件的Q值可達幾千到幾萬的數(shù)量級，與電感元件相比，其損耗可忽略，因而在高頻電路中一般認為是無損元件。

1、LC諧振回路有并聯(lián)回路和串聯(lián)回路兩種形式，屬于無源濾波網(wǎng)絡；其作用是：（1）選頻濾波：從輸入信號中選出有用頻率分量，抑制無用頻率分量或噪聲。（2）阻抗變換電路及匹配電路；（3）實現(xiàn)頻幅、頻相變換：將頻率的變化轉換為振幅或相位的變化；將在頻率調制中講到。

二、LC串并聯(lián)諧振回路的特性

2、LC串聯(lián)諧振回路

1、一個無負載電阻的串聯(lián)LC電路，由于電感L有損耗，可等效為如圖（a）所示的LCR串聯(lián)電路。LC串聯(lián)諧振回路

串聯(lián)回路的阻抗諧振頻率

串聯(lián)回路的品質因數(shù)是表征回路諧振過程中電抗元件的儲能與電阻元件耗能的比值。由于回路無負載電阻，對應的品質因數(shù)稱為空載品質因數(shù)。

串聯(lián)振蕩回路的阻抗在某一特定頻率上具有最小值，而偏離這個特定頻率的時候阻抗將迅速增大。單振蕩回路的這種特性稱為諧振特性，這個特定頻率就叫做諧振頻率。2、若接入負載電阻后，可等效為如圖（b）所示的LCR串聯(lián)電路。

串聯(lián)回路的阻抗式中，諧振頻率接入負載電阻后的有載品質因數(shù)諧振電阻當回路諧振時的感抗或容抗，稱之為特性阻抗。用表示LC串聯(lián)諧振回路

%%%%

有載品質因數(shù)Q：

諧振時回路感抗值（或容抗值）與回路電阻r的比值稱為回路的品質因數(shù)，以Q表示，它表示回路損耗的大小。

當諧振時：

因此串聯(lián)諧振時，電感L和電容C上的電壓達到最大值且為輸入信號電壓的Q倍，故串聯(lián)諧振也稱為電壓諧振。因此，必須預先注意回路元件的耐壓問題。

3、LC串聯(lián)諧振回路的頻率特性

在串聯(lián)回路兩端加一恒壓信號，則流過電路的電流

當諧振時，流過電路電流最大，稱為諧振電流。

用對進行歸一化，得回路電流的相對值

其相對電流值的模及相角為

相對幅頻特性與相頻特性

幅頻特性相頻特性

通常把沒有接入信號源內阻和負載電阻時回路本身的Q值叫做無載Q（空載Q值）如式

把接入信號源內阻和負載電阻的Q值叫做有載Q值，用QL表示：其中R為回路本身的損耗，RS為信號源內阻，RL為負載信號源內阻及負載對串聯(lián)諧振回路的影響結論：串聯(lián)諧振回路通常適用于信號源內阻Rs很小(恒壓源）和負載電阻RL也不大的情況。

②

阻抗特性：時，呈容性。時，純電阻。時，呈感性

LC串聯(lián)諧振回路

④電壓特性：諧振時電感線圈和電容兩端的電壓模值相等(方向相反)且等于外加電壓的倍。即③電流特性:諧振時流過回路的電流的最大⑤品質因數(shù):其中為特性阻抗①諧振頻率：

1、一個無負載電阻的并聯(lián)LC電路，由于電感L有損耗，可等效為如圖（a）所示LC并聯(lián)電路。并聯(lián)回路的導納為

式中

4、LC并聯(lián)諧振回路LC并聯(lián)諧振回路

在回路加電流源激勵時，定義能使回路端電壓與激勵電流同相的頻率為并聯(lián)回路諧振頻率，用表示，令，則得式中，為回路無阻尼振蕩頻率，為回路的空載品質因數(shù)

當不很高時，并聯(lián)回路的諧振頻率不等于回路無阻尼振蕩頻率。而當比較高時，，這對于多數(shù)通信電路，近似條件是成立的。

若將并聯(lián)電路等效為圖（b）的形式，則在條件下，

2、若接入負載電阻，則在的條件下回路兩端等效電阻為與并聯(lián)，即。由于是并聯(lián)回路其導納為

式中

諧振頻率

有載品質因數(shù)

3、LC并聯(lián)諧振回路的頻率特性。

并聯(lián)諧振回路的導納

圖并聯(lián)回路的阻抗特性

由圖可以看出時，回路諧振，回路等效為純電阻，其阻值最大為R。隨著偏離，阻抗值越來越小?；芈烦嗜菘固匦?，回路呈感抗特性。

由于輸出電壓，以時輸出電壓對歸一化，可得并聯(lián)諧振回路的相對幅頻特性和相位特性。

信號源內阻和負載電阻對并聯(lián)諧振回路的影響②

阻抗特性：時，呈感性。時，純電阻。時，呈容性

結論：LC并聯(lián)諧振回路①諧振頻率：

④電流特性：諧振時流過電感線圈和電容的電流模值相等(方向相反)且等于外加電流源的倍。即③電壓特性:諧振時回路的輸出電壓最大⑤品質因數(shù):其中為特性阻抗

1、回路諧振（）時：串聯(lián)諧振回路的阻抗并聯(lián)諧振回路的阻抗2、實際應用中：串聯(lián)回路適合于信號源和負載串接，從而使信號電流有效的送給負載。并聯(lián)回路適合于信號源和負載并接，使信號在負載上得到的電壓振幅最大。串并聯(lián)回路比較三、串并聯(lián)阻抗的等效互換

1、“等效”的概念

在工作頻率相同的條件下，AB兩端的阻抗相等。

２、互換關系

串并聯(lián)電路等效互換串聯(lián)電路轉換為等效并聯(lián)電路后，

為

的

倍，而

與

相同。３、結論串聯(lián)轉換為等效并聯(lián)后Q值不變。1、“等效”的概念

四、并聯(lián)諧振回路的耦合聯(lián)接與接入系數(shù)

并聯(lián)諧振回路的作用:選頻濾波、阻抗變換

三極管或負載直接并聯(lián)在LC回路中存在的問題：諧振回路Q值下降，通頻帶增寬，選擇性變差。影響中心頻率，且穩(wěn)定性變差。阻抗不匹配

１、變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換

因與是繞在同一磁芯上，是緊耦合，可認為是理想變壓器。設次級負載電阻得到功率為，它是由初級電壓通過變壓器耦合給次級的。根據(jù)功率關系，初級提供。而，故2、自耦變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換

阻抗變比關系：

自耦變壓器耦合聯(lián)接方式適用于與晶體管的聯(lián)接，它除了能實現(xiàn)阻抗變換外，還能為晶體管的集電極提供直流通路。2、自耦變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換

★上面變比關系推導的近似條件是Qc2?1，Qc?1。3、電容分壓式耦合聯(lián)接與阻抗變換

雙電容分壓的連接方式可以避免繞制變壓器線圈時抽頭的麻煩。在實際電路中，這種方法被較多的使用。4、接入系數(shù)與阻抗變換關系

①首先定義與變換有關的接入系數(shù)p的定義：②變比關系的通式:◆利用以上的變比關系可以很方便地對電路進行各種變換。

上面以電阻的等效變換推導了幾種常用的聯(lián)接方式的變換關系。為了在分析電路時運用的方便，可將變換關系推廣到電抗、電容、電流源和電壓源的等效變換。

第三節(jié)晶體管高頻小信號諧振放大器

晶體管在高頻線性運用時常采用兩種等效電路進行分析,

一是Ｙ參數(shù)等效電路,一是混合π型等效電路?；旌夕行偷刃щ娐?Ｙ參數(shù)等效電路:物理參數(shù)模型，參數(shù)物理意義明確,在較寬的頻帶內參數(shù)值基本上與頻率無關。適合于分析寬頻帶小信號放大器。網(wǎng)絡參數(shù)模型，Y參數(shù)與頻率有關,適合用于窄帶小信號放大器的分析。

1、y參數(shù)等效電路

一、晶體管高頻小信號等效電路雙端口網(wǎng)絡根據(jù)二端口網(wǎng)絡理論，得到y(tǒng)參數(shù)系的方程：

輸出短路時的輸入導納；

輸入短路時的反向傳輸導納；輸出短路時的正向傳輸導納；

輸入短路時的輸出導納。★這四個參量具有導納的量綱，故稱為導納參數(shù)，也叫y參數(shù)。y參數(shù)說明根據(jù)二端口網(wǎng)絡理論，得到y(tǒng)參數(shù)系的方程：

晶體管y等效電路

*對于共射接法,y參數(shù)用表示,則:*對于共基接法，y參數(shù)用表示,則:*對于共集接法，y參數(shù)用表示,則:

2、混合等效電路

各參數(shù)的物理意義。

:基區(qū)縱向電阻。幾十Ω

~100Ω:結電阻。較小幾十Ω～幾百Ω,:結電容,較大,100pf～500pf。

:結電阻，很大。100KΩ

~100MΩ:結電容，很小。

2pf～10pf:受控電流源，而，稱為跨導，單位為。

:極間電阻，很大。幾十KΩ

:極間電容，很小。

發(fā)射結正偏集電結反偏

晶體管混合π等效電路可簡化為：

因為的值在所討論的頻率范圍內比的容抗值要大得多，通常對等效電路進行簡化時常用代替和的并聯(lián)電路。Y參數(shù)等效電路與混合π等效電路參數(shù)的轉換

(一)令V2=0，求yie、yfe。簡化混合π等效電路，如圖所示。

(1)

(2)

V1小引起I小又

(二)

令，求yre、yoe

(3)

故(1)、(2)、(3)、(4)中的Ybe可認為相同。(4)

y參數(shù)與混合π參數(shù)之間的近似轉換公式為：

二、晶體管的高頻參數(shù)定義：當下降到低頻電流放大系數(shù)β0的1／倍時，所對應的頻率稱為β的截止頻率fβ。

◆可用來計算任意頻率時晶體管的|β|。根據(jù)fβ的定義，可得取其模①截止頻率fβ.由于β0比1大的多,在頻率為fβ時,|β|雖然下降到原來的0.707但是仍然比1大的多,因此晶體管還能起到放大的作用。

②特征頻率fT定義：當|β|下降到1時所對應的頻率稱為特征頻率fT。

fT是晶體管共發(fā)射極運用時能得到電流增益的最高頻率的極限。當f＞fT時，β＜1。但這并不意味著晶體管已經(jīng)沒有放大作用，這時放大器電壓增益還有可能大于1。電流放大系數(shù)β與f的關系：故可以粗略計算在某工作頻率下的電流放大系數(shù)。

定義：晶體管的功率增益Ap=1時所對應的頻率稱為最高振蕩頻率

fmax表示一個晶體管所能適用的最高極限頻率。晶體管的實際工作頻率約為fmax的1/3～1/4。總結：以上三個頻率大小的順序是：③最高振蕩頻率

fmax表示晶體管所能夠適應的最高極限頻率。在此工作頻率時晶體管已經(jīng)不能得到功率放大，當f>fmax時,無論使用什么方法都不能使晶體管產生振蕩。可以證明:

三、單調諧回路諧振放大器

1、單調諧回路諧振放大器的電路形式1．單調諧回路諧振放大器是由共射組態(tài)的晶體管和并聯(lián)諧振回路組成；

2．電路的直流偏置是由、、來實現(xiàn)；

3．、為高頻旁路電容，輸入信號相當于加在的、之間

4．兩級放大器的信號傳輸是利用高頻變壓器來實現(xiàn)。輸出信號電壓是由變壓器次級4、5兩端取出，它也是相當于加在的、之間。

2、放大器的等效電路及其簡化

放大器的等效電路如下圖所示前級等效為電流源和內導納

（1）晶體管的內部特性:

（2）接入后的外部特性:

根據(jù)以上關系可以推導出：

放大器的輸入導納

結論：由于晶體管的存在，放大器的輸入導納不僅與有關，而且與負載導納有關，它反映了負載通過晶體管內部反饋對輸入端所產生的影響。結論：放大器的輸出導納不僅與有關，而且與前級信號源導納有關。它反映了信號源導納通過晶體管內部反饋對輸出端所產生的影響。

放大器的輸出導納（與上推導相似）

為簡化分析,令則放大器的簡化等效電路為:

（1）圖（a）是時的簡化等效電路。由于，放大器輸入導納，放大器輸出導納，輸入信號電壓已在受控電流源中存在。而變壓器4、5端的負載。

（2）圖（b）是將變壓器2、1兩端的電流源和導納等效到3、1端，而變壓器次級4、5端的等效到3、1端。這里假設、為同型號管，則。設3、1兩端電感為，其損耗用表示。其中，。

3、放大器的主要技術指標

①電壓增益

結論：

*諧振時電壓增益與晶體管正向傳輸導納成正比，與回路兩端總電導成反比；

*

放大器輸出電壓與輸入電壓的相位差是180°。

任意頻率的電壓增益諧振時的電壓增益

對于窄帶諧振放大器，通常討論的與相差不會太大，即可認為在附近變化，則

式中，，稱為一般失諧。

令，稱為廣義失諧。則可得

:取其模

取其模②諧振曲線

下圖是分別用、和表示的放大器的諧振特性曲線。

用頻率表示用一般失諧表示用廣義失諧表示

3．放大器的通頻帶

定義:時對應的為放大器的通頻帶.用或B表示通頻帶與諧振電壓增益的關系:

電路參數(shù)一定時常數(shù)通頻帶越寬,諧振電壓增益越小.在寬帶放大器的設計中這種矛盾特別突出.設

P1、P2=1當和為定值時（電路定了，其值也定了，帶寬增益乘積為常數(shù)）決定于與，因為選擇管子時應選取大的，應減少，但也不能取的太小，因為不穩(wěn)定的電容的影響大。4．放大器的矩形系數(shù)

根據(jù)矩形系數(shù)的定義其中，是時所對應的頻帶寬度?！飭渭墕握{諧回路放大器的矩形系數(shù)遠大于1，說明它的選擇性差。這是它的一大缺點.矩形系數(shù):

三、多級單調諧回路諧振放大器

1、多級單調諧諧振放大器的總電壓增益

假如，放大器有m級，各級電壓增益分別為，則總電壓增益是各級電壓增益的乘積。即

若多級放大器是由完全相同的單級放大器組成時，各級電壓增益相等，則m級放大器的總電壓增益為

2、多級單調諧諧振放大器的諧振曲線

m級相同放大器級聯(lián)時，它的諧振曲線等于各單級諧振曲線的乘積，總諧振曲線為

m越大曲線越尖銳

3、多級單調諧諧振放大器的通頻帶

m級相同的放大器級聯(lián)時，根據(jù)定義總通頻帶應滿足

可得

總通頻帶比單級放大器通頻帶要小。級數(shù)越多，總通頻帶越小。

4、多級單調諧諧振放大器的矩形系數(shù)

根據(jù)矩形系數(shù)的定義

其中，可由求得

故m級單調諧諧振放大器的矩形系數(shù)

可見，級數(shù)越多，矩形系數(shù)越小。

二、放大器的穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定電壓增益

1、放大器的穩(wěn)定系數(shù)

調諧放大器等效電路

第五節(jié)小信號諧振放大器的穩(wěn)定性一、引起放大器不穩(wěn)定的原因

由于有可能構成正反饋，引起放大器產生自激振蕩.

調諧放大器等效電路

②穩(wěn)定系數(shù)S的定義

:

S越大，放大器越穩(wěn)定.對于一般放大器來說，就可以認為是穩(wěn)定的。

③穩(wěn)定系數(shù)與電路參數(shù)的關系

將輸入電壓與正反饋電壓的比值定義為穩(wěn)定系數(shù).

2、單調諧放大器的穩(wěn)定電壓增益

①什么是穩(wěn)定電壓增益？

不加任何穩(wěn)定措施，并滿足穩(wěn)定系數(shù)S（例如）要求時，放大器工作于諧振頻率的最大電壓增益。

②穩(wěn)定電壓增益與電路參數(shù)的關系

放大器的等效電路

條件：各級放大器參數(shù)相同晶體管接入回路的接入系數(shù)為p1,負載接入回路的接入系數(shù)為p2若從c和e兩端向后看，其等效導納為，則回路總阻抗為若從4和5兩端向前看，其等效導納為，則回路總阻抗為兩種方法求出的回路阻抗應相等，因此則求出

當回路諧振時，諧振電壓增益為

將穩(wěn)定系數(shù)S式中的代入上式

穩(wěn)定電壓增益結論:根據(jù)穩(wěn)定系數(shù)的要求()確定這是沒有穩(wěn)定措施的情況下，允許的最高電壓增益。實際的電壓增益，則放大器穩(wěn)定

③放大器穩(wěn)定的判斷（例題）例如，已知某晶體管在工作頻率為時，；。用其做放大器，若認為是穩(wěn)定的?？梢杂嬎?/p>

★這說明用這個晶體管設計制作放大器，只要放大器電壓增益不大于12.52，在沒有任何穩(wěn)定措施條件下，放大器是穩(wěn)定的。即滿足的要求。

三、提高諧振放大器穩(wěn)定性的措施

由于的反饋作用，晶體管是一個雙向器件。使的反饋作用清除的過程稱為單向化。單向化的方法中和法失配法單向化的方法有：⑴中和法消除yre的反饋的影響中和法：在實際運用中，中和法是外加一個電容抵消正反饋電容的作用。⑵失配法使GL或gs的數(shù)值增大，因而使輸入或輸出回路與晶體管失去匹配。失配法：信號源內阻（前級輸出阻抗）不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端負載不與晶體管的輸出阻抗匹配。即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性

1、中和法

①什么是中和法？

在晶體管放大器的輸出與輸入之間引入一個附加的外部反饋電路，以抵消晶體管內部的反饋作用。

②中和電路的原理

具有中和電路的放大器

③中和電路的兩種形式電容的數(shù)值為：★中和電路只能對一個頻率點實現(xiàn)完全中和。因晶體管是隨頻率變化的，而不隨頻率變化。

電橋平衡時，CD兩端的回路電壓不會反映到AB兩端,即對應兩邊阻抗之比相等。中和法：在放大器線路中插入一個外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內反饋互相抵消。具體線路：

2、失配法

失配法的實質：是降低放大器的電壓增益，以確保滿足穩(wěn)定的要求。

共射—共基級聯(lián)放大器

失配：是指信號源內阻不與晶體管輸入阻抗相匹配；輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗相匹配共射-共基級聯(lián)放大器共射電路在負載導納很大時，電壓增益小，但電流增益大。輸入導納很大，而輸出導納很小

①由于后級共基晶體管的輸入導納較大，它是前級共射晶體管的負載。大的負載導納使共射放大電壓增益低，但電流增益較大。后級共基電流增益小、電壓增益大，組合后的放大器的總電壓增益和功率增益都和單管共射放大電路差不多，但穩(wěn)定性高。

②共射—共基級聯(lián)晶體管可以等效為一個共射晶體管。在；；的條件下，等效晶體管的參數(shù)為

可見，復合管的輸入導納和正向傳輸導納與單管參數(shù)近似相等。反向傳輸導納遠小于單管的，表明內部反饋弱，放大器穩(wěn)定性提高。而輸出導納也比單管的要小。

特點

3.中和法與失配法比較中和法：優(yōu)點：簡單，增益高缺點：①只能在一個頻率上完全中和，不適合寬帶（yre是頻率的函數(shù)）②因為晶體管離散性大，實際調整麻煩，不適于批量生產。③采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有改善效果。失配法：優(yōu)點：①性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響；②頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作；③生產過程中無需調整，適于大量生產。缺點：增益低（共發(fā)共基雙管相當于一個管子的增益）。第五節(jié)場效應管高頻放大器

一、場效應管的優(yōu)點

場效應管具有輸入阻抗高、動態(tài)范圍大、噪聲小、線性好、抗輻射能力強等優(yōu)點。二、雙柵場效應管高頻放大器

上圖是彩色電視機高頻調諧器中的具有自動增益控制作用的雙柵場效應管高頻放大器。從結構上看相當于共源—共柵放大器的形式。輸入信號通過組成單調諧輸入回路加到第一柵極進行放大。輸出信號通過雙調諧回路輸出。第二柵極的電位能控制放大器的電壓增益。自動增益控制（AGC）電壓通過加入，實現(xiàn)增益控制。上圖說明

第六節(jié)線性寬帶放大集成電路與集中濾波器一、寬頻帶放大集成電路與集中濾波器組成的選頻放大器2、集中濾波器在寬帶放大器前1、集中濾波器在寬帶放大器之后前置放大這是一種常用的接法，它要求放大器與濾波器之間要實現(xiàn)阻抗匹配。阻抗匹配能使放大器有較大功率增益，同時能使濾波器有正常的頻率特性這種接法的特點避免強干擾信號使放大器進入非線性狀態(tài)產生新的干擾。但若選用的集中濾波器的衰減較大時，進入放大器的信號較小，通?？稍诩袨V波器前加一前置放大器

二、線性寬頻帶集成放大器3、優(yōu)點電路簡單，調整方便，性能穩(wěn)定易于大規(guī)模生產，成本低國產：8FZ1、ER4803國外：V2350、U2450、MC1490三、集中濾波器多節(jié)LC集中選頻濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器。

二、例題講解2-2已知LC并聯(lián)諧振回路的電感L在f0=30MHz時測得L=1μH，Q0=100。求諧振頻率f0=30MHz時的C和并聯(lián)諧振電阻RP。解：

2-6電路如圖題2-6所示，已知L=0.8μH，Q0=100，C1=25PF，C2=15PF，Ci=5PF，Ri=10kΩ，RL=5kΩ。試計算f0、RP、QL和2Δf0.7。解：(本題是基本等效電路的計算，其中電感為有損電感，應考慮損耗電阻R0)等效電路如圖所示：回路的總電容

折合到回路兩端時的接入系數(shù)p為：則：回路總電導為：諧振電阻：品質因數(shù)：回路同頻帶：

2-10單調諧放大器如圖題2-10所示。已知工作頻率f0=10.7MHz，回路電感L=4μH，Q0=100，N23=20，N23=6，N45=5。晶體管在直流工作點和工作頻率為10.7MHz時，其參數(shù)為yie=(2.86+j3.4)mS；yre=(0.08-j0.3)mS；yfe=(26.4-j36.4)mS；yoe=(0.2+j1.3)mS。試求：1.忽略yre，(1)畫高頻等效電路；(2)計算電容C；(3)計算單級Au0、2Δf0.7、Kr0.12.考慮yre，(1)若S≥5,計算Au0s，(2)判斷并說明此放大器穩(wěn)定否?

第一節(jié)概述第二節(jié)諧振式高頻功率放大器的工作原理第三節(jié)諧振功率放大器的折線分析法第四節(jié)諧振功率放大電路第五節(jié)丁類和戊類高頻功率放大器第六節(jié)寬頻帶高頻功率放大器第七節(jié)功率合成第三章高頻功率放大器

主要內容

第一節(jié)概述一、高頻功率放大器的功能1.功能：用小功率的高頻輸入信號去控制高頻功率放大器將直流電源供給的能量轉換為大功率的高頻能量輸出。2.功能的表示方法：輸出電壓與輸入電壓的頻譜相同。二、高頻功率放大器的主要技術指標1、輸出功率:放大器的負載得到的功率。2、效率:高頻輸出功率與直流電源提供功率的比值。即能量轉換的效率。3、功率增益:高頻輸出功率和信號輸入功率的比值.4、諧波抑制度:是對非線性高頻功率放大器而提出的，也就是諧波分量相對于基波分量越小越好。

1、使用諧振功率放大器的目的放大高頻大信號使發(fā)射機末級獲得足夠大的發(fā)射功率。2、功率信號放大器使用中需要解決的兩個問題：①高效率輸出②高功率輸出聯(lián)想對比：諧振功率放大器與高頻小信號諧振放大器；諧振功率放大器與低頻功率放大器；

3、諧振功率放大器與小信號諧振放大器的異同之處相同之處：它們放大的信號均為高頻信號，而且放大器的負載均為諧振回路。不同之處：激勵信號幅度大小不同；放大器工作點不同；晶體管動態(tài)范圍不同。諧振功率放大器波形圖小信號諧振放大器波形圖

小信號諧振放大器波形圖2c是在一周期內的集電極電流流通角，因此，c可稱為半流通角或截止角(意即t=c時，電流被截止)。為方便起見，以后將c簡稱為通角

2c

諧振功率放大器波形圖2c

共同之處:都要求輸出功率大和效率高。不同之處：工作頻率與相對頻寬不同；放大器的負載不同；放大器的工作狀態(tài)不同。功率放大器實質上是一個能量轉換器，把電源供給的直流能量轉化為交流能量，能量轉換的能力即為功率放大器的效率。功率放大器的主要技術指標是輸出功率與效率4、高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同之處

5、工作狀態(tài)：功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作方式，為了進一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。諧振功率放大器通常工作于丙類工作狀態(tài)，屬于非線性電路

高頻功率放大器分類①按照負載分：②按工作狀態(tài)分

高頻功率放大器的用途提供足夠強的以載頻為中心的窄帶信號功率；放大窄帶已調信號或實現(xiàn)倍頻，工作在乙、丙類。窄帶功放：寬帶功放：

用于對某些載波信號頻率要求變化范圍大得短波，超短波電臺的中間各級放大級，以免對不同的繁瑣調諧。工作與甲類。

一、基本電路形式

第二節(jié)諧振高頻功率放大器的工作原理

無論中間級還是輸出級電路都可以等效為：輸入回路、非線性器件和帶通濾波器成。

電路中各元件作用：輸入信號（又稱為激勵信號）經(jīng)變壓器耦合到晶體管的輸入端得到；

是集電極直流電源電壓，是基極偏置電壓；

為旁路電容，為電源濾波電容；

L、C組成并聯(lián)諧振回路，作為集電極負載回路（或匹配網(wǎng)絡），該回路又稱為槽路，負載回路既可以實現(xiàn)選頻濾波的功能，又實現(xiàn)阻抗匹配；放大后的信號通過變壓器耦合到負載上或通過天線向空間輻射。

二、基本特點特點：①為了提高效率，放大器常工作于丙類狀態(tài)，流過晶體管的電流為失真的脈沖波形；諧振功率放大器原理圖取出基波分量，獲得正弦電壓波形。阻抗匹配。諧振于輸入信號的頻率②負載為諧振回路+-

三、工作原理VCC

1、諧振功率放大器工作在大信號非線性工作狀態(tài)（丙類）靜態(tài)時放大管處于截止狀態(tài)動態(tài)時（加信號）放大管處于導通和截止兩種狀態(tài)2、負載為諧振回路，諧振頻率為輸入信號頻率選頻作用阻抗匹配結論： 所謂折線分析法就是將非線性器件的實際特性曲線根據(jù)需要和可能，用一條或多條直線段來近似它，然后再依據(jù)折線參數(shù)，分析輸出信號與輸入信號之間的關系。

折線分析法

信號較大時，所有實際的非線性元件，幾乎都會進入飽和或截止狀態(tài)。此時，元件的非線性特性的突出表現(xiàn)是截止、導通、飽和等幾種不同狀態(tài)之間的轉換。在大信號條件下，忽略iC—vB非線性特性尾部的彎曲，用由AB、BC兩個直線段所組成的折線來近似代替實際的特性曲線，而不會造成多大的誤差，如圖。晶體三極管的轉移特性曲線用折線近似由于折線的數(shù)學表示式比較簡單，所以折線近似后使分析大大簡化。當然，如果作用于非線性元件的信號很小，而且運用范圍又正處在我們所忽略了的特性曲線的彎曲部分，這時若采用折線法進行分析，就必然產生很大的誤差。所以折線法只適用于大信號情況，例如功率放大器和大信號檢波器的分析都可以采用折線法。

第三節(jié)諧振功率放大器的折線分析法

一、諧振高頻功率放大器的折線分析法1、工作在大信號和非線性工作狀態(tài)。2、將晶體管特性曲線理想化成為折線進行分析，稱為折線分析法如圖a是理想化的正向傳輸特性，其解析式為其中：,稱為跨導。稱為理想化特性的導通電壓。

二、晶體管特性曲線的理想化1.正向傳輸特性曲線理想化

①飽和區(qū)：近似認為只受的控制，而與無關。理想的飽和臨界線為一條通過原點的斜線。2.輸出特性曲線理想化②放大區(qū)：近似認為與無關。各條曲線為平行于的水平線。對于等差的間隔應該是相等的。斜率：表征臨界線的方程：

1、余弦電流脈沖的表示式當輸入信號時,集電極電流的波形為余弦電流脈沖。余弦電流脈沖表示式:導通角:已知Vbb、Ubz和Ubm可確定高頻功率放大器的半通角θc，有時也稱θc為通角。通常用θc=180°表示甲類放大；θc=90°表示乙類放大；θc<90°表示丙類放大。三、集電極余弦電流脈沖的分解

2、余弦電流脈沖的分解系數(shù)周期性的電流脈沖可以用傅氏級數(shù)表示：其中…..直流分量電流基波分量電流幅值N次諧波分量幅值

稱為余弦電流脈沖分解系數(shù)。為直流分量分解系數(shù)；為基波分量分解系數(shù)；為n次諧波分量分解系數(shù)。下圖給出了、、、和與的關系。g1與的關系諧波次數(shù)越高，振幅就越小。因此，在諧振功率放大器中只需研究直流功率與基波功率。晶體管倍頻器在前面所講的丙類諧振功率放大電路，集電極脈沖電流含有輸入信號的各次諧波，輸出電壓的建立是依靠諧振回路的選頻輸出。若諧振回路調諧于輸入信號頻率，則輸出電壓的頻率等于輸入信號的頻率，同樣，若調諧回路諧振于輸入信號頻率的2倍，則輸出電壓信號便為2倍頻信號。所以當放大器所用負載回路諧振于輸入信號的整數(shù)倍信號頻率時，就可構成倍頻器。

四、功率與效率1、直流電源供給的直流功率

P==VccIco

2、高頻輸出功率

4、集電極效率3、晶體管集電極損耗功率其中，稱為集電極電壓利用系數(shù)；

稱為波形系數(shù)。

5、總結在的條件下甲類工作狀態(tài)：乙類工作狀態(tài)：丙類工作狀態(tài)：導通角的選擇在實際運用中，為了兼顧高的輸出功率和高的集電極效率，諧振功率放大器導通角常取θc=60°～80°。

五、丙類高頻放大器的動態(tài)特性

1、動態(tài)特性

2、動態(tài)特性的作法在晶體管、電源電壓Vcc和Vbb、輸入信號振幅Ubm和輸出信號振幅Ucm(或Rp)一定的條件下，ic=f(ube,uce)的關系稱為放大器的動態(tài)特性。

-+-+調諧于輸入信號的頻率ω

截距法作動態(tài)特性：

放大器諧振回路調諧于輸入信號頻率時。其外部電路的關系式為晶體管的特性是內部條件，其正向傳輸特性為動態(tài)特性應同時滿足外部電路和內部電路的關系式，則式中是動態(tài)特性的斜率，是在軸上的截距，其值為

則AB-BC折線為動態(tài)特性

在輸出特性的軸上取截距

得動態(tài)特性的B點。通過B點作斜率為的直線交線于A點。在軸上選取為C點，則AB-BC折線為動態(tài)特性。截距法作動態(tài)特性的步驟：

動態(tài)特性的本質分析①點時A點②點時

④點時B點C點AB-BC折線為動態(tài)特性AB—晶體管導通時的動態(tài)曲線BC—晶體管截止時的動態(tài)曲線

虛擬電流

虛擬電流法決定A點④連接AQ交橫坐標于B點⑤在橫坐標上

決定C點①決定Q點②③則AB－BC折線為動態(tài)特性。

3、諧振高頻功率放大器的三種工作狀態(tài)輸出電壓波形

總結:欠壓:動態(tài)特性A1B1-B1C1在輸入信號一周內，A點沒有進入晶體管的飽和區(qū)，這種工作狀態(tài)稱為欠壓工作狀態(tài)。對應的集電極電流為尖頂脈沖。臨界：動態(tài)特性A2B2-B2C2，A點正好在晶體管的臨界飽和線上，這種工作狀態(tài)稱為臨界工作狀態(tài)。對應的集電極電流為尖頂脈沖。過壓：動態(tài)特性MA3-A3B3-B3C3在輸入信號一周內，A點已進入晶體管的飽和區(qū)，這種工作狀態(tài)稱為過壓工作狀態(tài)。對應的集電極電流為凹頂脈沖。

2、負載特性的分析①工作狀態(tài)隨的變化關系1、負載特性定義在、、、、一定的條件下，改變諧振回路的諧振電阻，高頻功率放大器的工作狀態(tài)、電流、電壓、功率和效率隨

的變化關系，稱為負載特性隨著Rp的增大，功率放大器的工作狀態(tài)由欠壓→臨界→過壓。

六、負載特性

②電流、電壓隨

變化的關系③功率、效率隨

變化的關系

結論欠壓工作狀態(tài)：輸出功率

和集電極效率ηc都較低，而且輸出信號電壓振幅隨

變化，因此，除了特殊場合以外，很少采用這種工作狀態(tài)。臨界工作狀態(tài)：輸出功率最大，且集電極效率也高，常用于發(fā)射機的功率輸出級（末級），以便獲得最大輸出功率。過壓工作狀態(tài)：在弱過壓區(qū)，達最大，下降不多，當變化時，輸出信號電壓振幅

變化較小，多用于需要維持輸出電壓比較平穩(wěn)的場合，如發(fā)射機的中間放大級。當

RP=0，即負載短路時，集電極損耗功率Pc達最大值，有可能使功率晶體管燒壞。因此，在調整諧振功率放大器的過程中，必須防止負載短路。

七、各級電壓變化對工作狀態(tài)的影響1、集電極電源電壓變化對工作狀態(tài)的影響（在、、、、不變的條件下）①隨著Vcc的增加工作狀態(tài)由過壓→臨界→欠壓。

②改變Vcc對電流、電壓、功率、效率的影響1.工作狀態(tài)隨的變化關系

由小變大，工作狀態(tài)由過壓到臨界然后進入欠壓。2.電流、電壓隨的變化關系在欠壓和臨界狀態(tài)，電流脈沖幅值不變，不變，和也不變，則不變，不變。在過壓區(qū)，隨減小而減小，和隨減小而減小，隨減小而減小。

①動態(tài)特性隨的變化關系

2、改變對工作狀態(tài)的影響（在、、、、不變的條件下）?隨著的增加工作狀態(tài)由欠壓→臨界→過壓。

②改變對電流、電壓、功率、效率的影響

改變Vbb對工作狀態(tài)的影響3、改變對工作狀態(tài)的影響（在、、、、不變的條件下）

增大的含義是從負電壓向小于的正電壓變化?隨著的增加工作狀態(tài)由欠壓→臨界→過壓。

第四節(jié)諧振功率放大器

一、基本組成

諧振功率放大器是由輸入諧振回路、非線性器件（晶體管、場效應管）和輸出諧振回路組成。

輸入、輸出回路在諧振功率放大器中的作用是：提供放大器所需的正常偏置；實現(xiàn)濾波選取基波分量；實現(xiàn)阻抗匹配。管外電路直流饋電電路濾波匹配網(wǎng)絡二、直流饋電電路直流電源加到各電極上去的線路叫饋電電路.集電極饋電電路基極饋電電路

1、集電極饋電電路饋電原則:①直流要有直流通路，交流要有交流通路，且高頻信號不能通過直流電源。②基波分量要有效地流過負載回路③諧波對于負載回路是短路饋電電路根據(jù)連接方式的不同可分為串饋和并饋集電極直流饋電串聯(lián)饋電。并聯(lián)饋電

①晶體管、負載回路和直流電源組成串聯(lián)聯(lián)接形式稱為串聯(lián)饋電饋電元件：高頻扼流圈對直流短路對交流開路作用：阻擋高頻信號流過直流電源；高頻旁路電容對直流開路對交流短路作用：提供交流通路，阻擋高頻信號流過直流電源缺點：回路處于直流的高電位，回路的電容動片不能接地，調試不方便。優(yōu)點：饋電元件、和均處于高頻地電位，他們的分布電容和分布電感就不會影響回路。

②晶體管、負載回路和直流電源組成并聯(lián)聯(lián)接形式稱為并聯(lián)饋電。饋電元件：高頻扼流圈：電源濾波電容隔直電容并饋的優(yōu)點：回路處于直流低電位，克服了串饋的缺點。并饋的缺點：處于高頻高電位，它對地的分布電容很大，影響回路諧振頻率。

基極的反向偏壓供給方式2、基極饋電電路1、基極饋電電路：串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電兩種形式外加偏置的并聯(lián)饋電形式。外加偏置的串聯(lián)饋電形式外加偏置自給偏置

利用發(fā)射極電流的直流分量

在上的壓降產生自給負偏壓。2、自給偏置電路利用輸入信號電壓產生的基極電流的直流分量在基極電阻上的壓降產生自給負偏壓。總結：自給偏壓能隨激勵信號的大小而變化，即自動維持放大器工作的穩(wěn)定性

2、匹配網(wǎng)絡的組成：這三種匹配網(wǎng)絡都可以采用由L和C組成的L型、π型或T型這樣的雙端口網(wǎng)絡來實現(xiàn)。輸入回路：信號源與丙類功率放大器之間1、匹配網(wǎng)絡分類輸出回路：輸出級與天線負載之間級間耦合回路：丙類功率放大器的推動級與輸出級之間。三、匹配網(wǎng)絡3、匹配網(wǎng)絡作用：選頻濾波阻抗匹配。教材上有關三種匹配網(wǎng)絡的計算公式在設計放大電路時可以參考應用。但是在實際應用中尚需認真調整。

四、實際電路舉例（一）50MHz，25W諧振功率放大器圖3-19

50MHz功率放大器

（二）175MHz兩級諧振功率放大器

第六節(jié)寬頻帶高頻功率放大器一、寬頻帶高頻功率放大器的特點與要求1.寬頻帶高頻功率放大器的頻帶要求覆蓋整個發(fā)射機工作頻率范圍，在發(fā)射機變換工作頻率時，不需要進行調諧。2.利用信號源與放大器、放大器與放大器、放大器與天線負載之間的耦合必須實現(xiàn)寬頻帶的阻抗匹配。利用寬頻帶變壓器做輸入、輸出和級間耦合電路，實現(xiàn)寬頻帶的阻抗匹配。寬頻帶變壓器的兩種形式:①利用普通變壓器的原理,采用高頻磁芯來擴展頻帶.可以工作到短波段.②傳輸線變壓器

二、傳輸線變壓器傳輸線變壓器是基于傳輸線原理和變壓器理論二者結合而產生的一種耦合元件。將傳輸線(如相互絕緣的雙導線)繞在高導磁率磁環(huán)上制成。變壓器工作方式傳輸線工作方式1、傳輸線變壓器的結構及原理II

1∶1傳輸線變壓器3、阻抗變換特性①1:1傳輸線變壓器

實現(xiàn)變壓器與負載匹配的條件是實現(xiàn)信號源與傳輸線變壓器匹配的條件是1∶1傳輸線最佳匹配條件是在無損耗匹配的條件下，若傳輸線長度與工作波長相比足夠?。ǎ磦鬏斁€上任何位置的電壓和電流的振幅均相等。在實際電路中，的情況很少，因此1:1傳輸線更多用作為倒相器。

1：4傳輸線變壓器②1:4傳輸線變壓器1、4端相連對于時，采用1:4傳輸線變壓器進行阻抗變換

③4:1傳輸線變壓器圖3-29

4∶1阻抗變換器對于時，采用4:1傳輸線變壓器進行阻抗變換

寬帶變壓器耦合高頻功率放大器3、寬頻帶高頻功率放大器

第七節(jié)功率合成

圖3-31功率合成原理方框圖

圖中1、2、3、4、5、6、7為寬頻功率放大大器，I、II、III為功率分配網(wǎng)絡，IV、V、VI為功率合成網(wǎng)絡一、概述功率合成器由功率放大器、功率分配器和功率合成器組成。

二、功率合成網(wǎng)絡反相激勵合成網(wǎng)絡

三、功率分配網(wǎng)絡功率二分配器

一、重點掌握內容

本章總結諧振功率放大器的功能、組成和工作原理折線分析法功率及效率的計算動態(tài)特性（虛擬電流法）諧振功率放大器三種工作狀態(tài)負載特性VCC的改變對工作狀態(tài)的影響

二、例題1、某諧振功率放大器，轉移特性曲線如圖所示,晶體管的Ubz=0.6V，gcr=0.8S，Vcc=24V，Vbb=-1.4V，，

試求(1)輸出功率、直流電源提供的功率、集電極效率；（2）判斷放大器工作于什么狀態(tài)?

（3）要想提高工作效率，怎樣調節(jié)RP？解：由上圖可求出轉移特性的斜率已知

輸出功率直流功率集電極耗散功率集電極效率%放大器工作在丙類工作狀態(tài)，效率76.8%，ξ=0.9想提高效率，可增加RP但也不能增加太大。

思考題：1.為什么低頻功率放大器不能工作的丙類，而高頻功率放大器則可以工作于丙類？答：兩種放大器最根本的區(qū)別的不同點是:低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度很寬，因而只能采用無調諧負載，工作狀態(tài)只能限制在甲類，甲乙類至乙類（只限推挽電路），以免信號失真；而高頻功率放大器的工作頻率高，但相對頻帶寬度窄，因而采用選頻網(wǎng)絡做為負載，可以工作的丙類工作狀態(tài)，由選頻網(wǎng)絡濾波，避免了信號失真。

2.提高放大器的效率和功率，應從哪幾方面入手？答：1）使放大器工作的丙類，并用選頻網(wǎng)絡作為負載。2）適當?shù)倪x取電流通角θ。

3.丙類放大器為什么一定要用調諧回路作為集電極負載？回路為什么一定調到諧振狀態(tài)？回路失諧將產生什么后果？答：選用調諧回路作為集電極負載的原因是為了消除輸出信號的失真。只有在諧振時，調諧回路才能有效地濾除不需要的頻率，只讓有用信號通過。此時，集電極電流脈沖只在集電極瞬時電壓最低區(qū)間流通，因而電流脈沖最小，平均電流Ico也最小。若回路失真，則集電極電流脈沖位移至集電極瞬時電壓較高區(qū)間流通，因而平均電流Ico上升，同時功率下降，集電極耗散功率急劇增加，以致?lián)p壞放大器。因此回路失諧應避免。

第四章正弦波振蕩器

第一節(jié)概述

第二節(jié)反饋型LC振蕩原理

第三節(jié)反饋型LC振蕩器

第四節(jié)振蕩器的頻率穩(wěn)定原理

第五節(jié)高穩(wěn)定度的LC振蕩器

第六節(jié)晶體振蕩器主要內容

緩沖器高頻放大器調制器高頻功率放大器主振器低頻功率放大器前置放大器聲電變換器混頻中頻放大

低頻電壓放大低頻功率放大本機振蕩高頻小信號放大第一節(jié)概述發(fā)射系統(tǒng)框圖接收系統(tǒng)框圖解調

第一節(jié)概述一、振蕩電路的功能在沒有外加輸入信號的條件下，電路自動將直流電源提供的能量轉換為具有一定頻率,一定波形,一定振幅的交變振蕩信號輸出。二、振蕩電路的分類正弦波振蕩器非正弦波振蕩器反饋型負阻型(100MHz以上)振蕩器RC振蕩器LC振蕩器晶體振蕩器按波形分按原理分按元件分負阻振蕩器是指直接把一個呈現(xiàn)負阻特性的有源器件與諧振回路相接，以產生等幅振蕩。

三、主要技術指標

1、振蕩頻率；

2、頻率穩(wěn)定度；

3、振蕩幅度；

4、振蕩波形；用途:

發(fā)射機中載波振蕩器；超外差接收機中的本機振蕩器；測量儀器中的時間標準、頻率標準等。反饋型振蕩器的基本原理振蕩的產生