高頻調(diào)諧功率放大器課件

1、概述2、功率放大器的工作原理

3、功率放大器的動態(tài)分析

4、功率放大器的實(shí)際電路5、寬帶功率放大器第4章高頻功率放大器

①提高放大器的輸出功率與效率，應(yīng)該從哪幾方面入手？②為什么低頻功率放大器不能夠工作于丙類？而高頻功率放大器則可以工作于丙類工作狀態(tài)？③為什么丙類工作狀態(tài)能獲得高的輸出效率？④丙類放大器為什么一定要采用調(diào)諧回路作為集電極（陽極）負(fù)載？回路為什么一定要調(diào)諧到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？思考如下幾個問題：⑤如何保證高頻功放電路工作于丙類工作狀態(tài)？⑥高頻功率放大器和高頻小信號放大器的異、同⑦高頻功率放大器和低頻小信號放大器的異、同⑧諧振功率放大器中，欠壓、臨界、過壓三種工作狀態(tài)根據(jù)什么來劃分的？它們各有什么特點(diǎn)？4.2高頻功率放大器概述

為了使發(fā)射機(jī)末級獲得足夠大的發(fā)射功率，必須采用高頻功率放大器。它是發(fā)射設(shè)備的重要組成部分。功率放大電路是一種以“輸出較大功率為目的”的放大電路。ABQ

功率三角形②“不失真”地輸出所需要信號功率因而由器件特性非線性引起的非線性失真也就越大。所以必須采取必要措施減少失真。輸出功率

注意：確切的說，失真在允許范圍內(nèi)，即允許輕微非線性波形失真

要想Po大，應(yīng)使Vom

和Iom都要大。③

高效率

功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個“能量轉(zhuǎn)換器”，是在輸入信號地作用下，將直流電源的直流功率“轉(zhuǎn)換為”輸出信號功率?？晒?jié)約能源越大當(dāng)給定Po時所需的就越小相應(yīng)地也就越小(幾乎減少一半)可見：提高效率是十分重要的，是功率放大器的一個重要研究方向。④

功率增益。（和上述三個要求相比，卻是第二位的）3.功率管的運(yùn)用特性

在功率放大中，往往選擇“靜態(tài)工作點(diǎn)”，使功率管運(yùn)用在特性的不同區(qū)段上，實(shí)現(xiàn)甲類、乙類、甲乙類、丙類等不同運(yùn)用狀態(tài)，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。具體可按照“電流通角”的不同來劃分。（注意理解為什么選丙類狀態(tài)？）特點(diǎn):在輸入信號的整個周期內(nèi),晶體管都是導(dǎo)通的特點(diǎn):在輸入信號的半個周期內(nèi),晶體管都是導(dǎo)通的●甲類（A類）●乙類（B類）●甲乙類（AB類）●丙類（C類）●管子的運(yùn)用狀態(tài)不同，相應(yīng)的最大集電極效率也就不同當(dāng)Po一定時，減少要減少，提高的方法：①減少當(dāng)隨著導(dǎo)通時間的減少，效率逐漸提高②使管子運(yùn)用在開關(guān)狀態(tài)。如：丁類效率逐步提高結(jié)論：在功率放大器中，管子的運(yùn)用狀態(tài)從甲類轉(zhuǎn)向乙類、丙類或開關(guān)狀態(tài)的丁類，目的都是為了高效率的輸出所需的功率。

不過，這些高效率的運(yùn)用狀態(tài)將使集電極電流波形嚴(yán)重失真，都需要在電路中采用“特定的措施”。

丙類(C類)放大器的效率最高，但是波形失真也最嚴(yán)重。4.效率與失真矛盾的解決ωlowhigh3ωnω2ω0因“工作頻率”與“相對頻寬”不同,

使得兩者“負(fù)載網(wǎng)絡(luò)”和“工作狀態(tài)”也不同!（注意理解）●共同之處：都要求輸出功率大和效率高●不同之處：非線性(大信號)諧振與非諧振5.諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較兩者工作頻率與相對頻寬不同低頻功率：工作頻率低,但相對頻帶寬度很寬。采用無調(diào)諧負(fù)載，如:電阻、變壓器（為什么不能夠采用調(diào)諧負(fù)載？）高：工作頻率高（由幾百KHZ一直到幾百、幾千甚至幾萬MHZ）,但相對頻帶窄。

采用選頻網(wǎng)絡(luò)做負(fù)載（為什么不能夠采用無調(diào)諧負(fù)載？）兩種放大器的工作狀態(tài)不同低頻功率：可選甲類、甲乙類、乙類（限于推挽電路）高頻功率：一般選丙類如：低頻（音頻）:20Hz～20kHz如：AM廣播信號:535kHz～1605kHz，BW=10kHz相對頻寬6.功放設(shè)計(jì)中各方面的折中關(guān)系

減小失真（線性度）

管子的保護(hù)

提高輸出功率

提高效率（1）丙類導(dǎo)通角<180o，何時最優(yōu)？遺留問題：（2）放大、臨界、飽和，何處最優(yōu)？1、電路組成諧振功率放大器的基本電路(1)晶體管的作用是在將供電電源的直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰康倪^程中起“開關(guān)”控制作用。(2)諧振回路LC是晶體管的負(fù)載采用抽頭接入(3)VBB是基極偏置，為負(fù)偏壓，故電路工作在丙類工作狀態(tài)（注意理解）§4.3諧振功率放大器的工作原理設(shè)輸入信號電壓:

①則加到發(fā)射結(jié)的有效電壓為:ubUBZUBBIcmaxuBEtibtictuCEuctECUcmUbm②當(dāng)（特點(diǎn)：脈沖形狀）③對用付里葉級數(shù)分解為：

④

ic經(jīng)LC并聯(lián)諧振回路后，此回路對基波產(chǎn)生諧振，呈純電阻RP（最大值），而對其它諧波失諧阻抗很低，可視短路。因而回路選出基波電壓而濾除各次諧波電壓。從而使得回路兩端的電壓仍然是正弦波形。

⑤晶體管集電極的輸出電壓：

2、工作原理——定性分析（注意“電流、電壓關(guān)系”）t

w

或電壓

電流

o

V

BZ

V

CC

V

－

BB

V

bm

V

cm

v

bE

max

q

i

C

i

c

max

c

i

C

v

BE

v

CE

v

CE

v

CE

min特點(diǎn)：1.利用諧振回路的選頻作用，將失真的集電極脈沖電流變換成不失真的余弦電壓輸出。2.

iC

脈沖最大時，vCE最小。3、如何減小集電極耗散功率Pc

？晶體管集電極平均耗散功率：可見使ic在vCE最低的時候才能通過，那么，集電極耗散功率自然會大為減小。效率就提高。而且導(dǎo)通角和vCEmin越小，Pc越小；故：要想獲得高的集電極效率，諧振功率放大器的集電極電流應(yīng)該是脈沖狀。導(dǎo)通角小于180，處于丙類工作狀態(tài)。4.如果失諧，則損耗快速增加！轉(zhuǎn)移特性曲線折線化放大區(qū)飽和區(qū)輸出特性曲線折線化

C臨界線②臨界線方程為

：

ic=gcrvCEgcr為臨界線的斜率①轉(zhuǎn)移特性方程可寫為：

ic=gc(vBE–VBZ)(vBE＞VBZ)gc-轉(zhuǎn)移特性方程的斜率，稱為跨導(dǎo)uBEicgCUBZ①和②是折線近似法的基礎(chǔ)，應(yīng)很好地掌握。為什么采用折線法？1、由于功率放大器工作在大信號狀態(tài)下，如果考慮晶體管的非線性特性，將使計(jì)算變得復(fù)雜。2、采用折線近似分析法，利用折線段來”代替“晶體管的實(shí)際特性曲線”，就可以用簡單的數(shù)學(xué)解析式來表征特性曲線，使工程計(jì)算變得簡單。折線分析法的主要步驟：

1、測出晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線ic-vBE及輸出特性曲線ic-vCE，并將這兩組曲線作理想折線化處理。

2、作出動態(tài)特性曲線。

3、根據(jù)激勵電壓vb的大小在已知理想特性曲線上畫出對應(yīng)電流脈沖ic和輸出電壓vc的波形。

4、求出ic的各次諧波分量Ic0、Ic1、Ic2……由給定的負(fù)載諧振阻抗的大小，即可求得放大器的輸出電壓、輸出功率、直流供給功率、效率等指標(biāo)。對諧振功率放大器進(jìn)行分析計(jì)算，關(guān)鍵在于求出電流的直流分量Ic0和基頻分量Icm1。

vBEic?-UBB?-UBZvbic?VbmgCIcmaxicωtθcθcic1ic2ic3IcoIcmax它完全取決于脈沖高度icmax與通角c。③

諧振功率放大器的功率關(guān)系和效率

功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個“能量轉(zhuǎn)換器”，是在輸入信號地作用下，將直流電源的直流功率“轉(zhuǎn)換為”交流輸出信號功率。為了效率高，希望各分量具有如下的等效電路為：IcoVCCIc1CLIcnIcoECIc1CLIcn

1、直流分量除晶體管的內(nèi)阻外，只通過直流電壓源,避免管外電路消耗電源功率

直流電壓源供給的直流功率2、由于負(fù)載LC回路對基頻諧振，呈純電阻，只有基波分量（Icm1）與基頻電壓才能產(chǎn)生輸出功率?；芈房晌〉幕l功率（集電極輸出的交流功率）為：3、高次諧波處于失諧狀態(tài)，阻抗很小，相應(yīng)的輸出電壓很小可不記②在諧波功率放大器中只研究直流電壓源的功率、基波輸出功率及其效率①

為了保證各分量具有上述等效電路，就需要“合適的直流饋電線路”來實(shí)現(xiàn)。（即后面要講的饋電線路的所應(yīng)該遵守的基本組成原則）特點(diǎn)：③有一部分功率以熱能的形式消耗在集電極上，成為集電極耗散功率。為了表示晶體管放大器的轉(zhuǎn)換能力引入集電極效率ηc

根據(jù)能量守衡定理：故集電極效率：高頻功放的功率關(guān)系(整理)

Vcm：回路兩端的基頻電壓

Icm1：基頻電流

Rp：

回路的諧振阻抗

因此，丙類諧振功率放大器提高效率c的途徑為：

1、減小c角；

2、使LC回路諧振在信號的基頻上，即ic的最大值應(yīng)對應(yīng)vcE的最小值。當(dāng)晶體管允許的耗散功率一定時，尖頂脈沖的分解系數(shù)

當(dāng)c≈120時，Icm1/icmax達(dá)到最大值。在Icmax與負(fù)載阻抗Rp為某定值的情況下，輸出功率將達(dá)到最大值。這樣看來，取c=120應(yīng)該是最佳通角了。但此時放大器處于甲級工作狀態(tài)效率太低。注意：波形系數(shù)由曲線可知：極端情況c=0時，此時若=1，c可達(dá)100%。

當(dāng)然此狀態(tài)是不能用的，因?yàn)樾孰m最高，但ic=0，沒有輸出功率。因此，為了兼顧功率與效率，最佳通角取70左右。補(bǔ)充1：諧振功率放大器的功率關(guān)系（表述2）P=：直流電源供給的直流功率；Po：晶體管集電極輸出的功率（交流輸出信號功率）Pc：晶體管（集電極）耗散功率；集電極效率：（損耗）（損耗）PL：負(fù)載RL上獲得的功率；PT：諧振回路（槽路）損耗功率；只討論前一種表述Vcm：集電極回路交流輸出電壓（不是LC回路兩端的電壓）補(bǔ)充2——回路的諧振阻抗

Icm1：基頻電流Rp：LC回路的諧振阻抗設(shè)回路的參數(shù)為：L、C、損耗電阻為R特別注意：Rp指“折算到晶體管的集電極—發(fā)射機(jī)之間的阻抗”，并不是回來本身的阻抗先把負(fù)載RL折算到回路兩端，再折算到“晶體管的集電極—發(fā)射極”之間Vcm：集電極回路交流輸出電壓

(注意極性，上負(fù)下正)Rp：LC回路的諧振阻抗（不是LC回路兩端的電壓）注意：Rp指“折算到晶體管的集電極—發(fā)射機(jī)之間的阻抗”，并不是回來本身的阻抗諧振時，折算后4.4高頻功率放大器的動態(tài)分析

——Rp、vb、VCC、VBB對工作狀態(tài)的影響●電流、電壓關(guān)系●功率、效率關(guān)系①集電極效率ηc和輸出功率Po是否能最佳實(shí)現(xiàn)②高頻放大器的工作狀態(tài)①功放中外部電路參數(shù)負(fù)載阻抗Rp即：取決于②偏置電壓

VBB③激勵電壓Vbm④供電電壓VCC等4個參量具體如下：③放大特性②調(diào)制特性：集電極調(diào)制特性和基極調(diào)制特性①負(fù)載特性●工作狀態(tài)和的關(guān)系

即：如果VCC、VBB、vb3個參變量不變，則放大器的工作狀態(tài)就由負(fù)載電阻Rp決定。此時，放大器的電流、輸出電壓、功率、效率等隨Rp而變化的特性，就叫做放大器的負(fù)載特性。

下面分析四個參數(shù)Rp和電壓VCC、VBB、Vbm的變化對工作狀態(tài)的影響（即諧振功放的動態(tài)特性），從而闡明各種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，為工作狀態(tài)的調(diào)整提供參考（很有實(shí)踐意義）。討論時應(yīng)借助于動態(tài)特性。在討論負(fù)載特性等之前，應(yīng)先討論動態(tài)特性。一、諧振功率放大器的動態(tài)特性

晶體管的靜態(tài)特性是在集電極電路內(nèi)沒有負(fù)載阻抗的條件下獲得的。如：維持基極電壓vBE不變，改變集電極電壓vCE

，就可求出ic–vCE轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線族維持集電極電壓vCE不變，改變基極電壓vBE

，就可求出ic–vBE

所謂動態(tài)特性（是和靜態(tài)特性相對應(yīng)而言的）在考慮了負(fù)載的反作用后，所獲得的vCE、vBE與ic的關(guān)系曲線就叫做動態(tài)特性。既：。有兩種表現(xiàn)形式。又叫“負(fù)載線或工作路”，等價于低頻中的負(fù)載線。它的斜率和負(fù)載阻抗有關(guān)。又叫“轉(zhuǎn)移特性”，和靜態(tài)時幾乎重合

如果集電極電路有負(fù)載阻抗，則當(dāng)改變vBE使ic變化時，由于負(fù)載上有電壓降，就必然同時引起vCE的變化。

注意：由于晶體管特性曲線實(shí)際上不是直線，因此，實(shí)際的動態(tài)特性曲線也不是直線。以下將證明：當(dāng)晶體管靜態(tài)特性曲線理想化為折現(xiàn)，而且放大器工作于負(fù)載回路諧振狀態(tài)（即負(fù)載為純電阻）時，動態(tài)特性曲線也是一條直線。uBEicgCUBZ+ub-CLEC-UBB+uc1-icRp+uCE-+uBE_

動態(tài)特性曲線的斜率為負(fù)值，它的物理意義是：從負(fù)載方面看來，放大器相當(dāng)于一個負(fù)電阻，亦即它相當(dāng)于交流電能發(fā)生器，可以輸出電能至負(fù)載。uceicUo?A?BOEC?QUcmucmingdubemax

圖中直線AB為“欠壓狀態(tài)”的動態(tài)特性。（其它狀態(tài)時，見后）ic–vCE坐標(biāo)平面上的動態(tài)特性曲線的作法與相應(yīng)的ic波形

(3)由動態(tài)特性曲線求集電極電流ic脈沖波形

作出動態(tài)線后，由它和輸出特性曲線的相應(yīng)交點(diǎn)，即可求出對應(yīng)各種不同wt值的ic值，給出相應(yīng)的ic脈沖波形。BQ段表示電流截止期內(nèi)的動態(tài)線，同虛線表示2、在丙類諧振放大器中，根據(jù)一個周期內(nèi)，晶體管工作“是否有部分時間進(jìn)入飽和區(qū)”，可將其分為欠壓、過壓和臨界三種工作狀態(tài)。二、高頻功放的工作狀態(tài)1、在放大器中，根據(jù)晶體管工作是否進(jìn)入截止區(qū)和進(jìn)入截止區(qū)的時間相對長短，即根據(jù)晶體管的“導(dǎo)通角”的不同，分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作狀態(tài)。ic三種工作狀態(tài)集電極電流脈沖形狀①欠壓②臨界③過壓3、三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)及各集電極電流脈沖形狀如下：ictubUBZUBBuBEtUbm欠壓過壓ucuCEtEC臨界①欠壓工作狀態(tài)：

根據(jù)丙類諧振功率放大器的工作原理和電壓、電流關(guān)系可知：uBEmax和uCEmin出現(xiàn)在同一時刻所以只要當(dāng)uCEmin

比較大（大于uBEmax）定義：把這種在整個周期內(nèi)都不會進(jìn)入飽和區(qū)而只循環(huán)工作在放大、截止區(qū)的工作狀態(tài)稱為欠壓工作狀態(tài)。特點(diǎn)：①在整個周期內(nèi)，晶體管工作不進(jìn)入飽和區(qū)；②集電極電流波形為“尖頂余弦脈沖”；③交流輸出電壓較低且變化較大；由于uCEmin=VCC-Ucm,可見，輸出電壓Ucm

越小，uCEmin就越大，晶體管工作就越不會進(jìn)入飽和區(qū)晶體管在整個周期內(nèi)都不會進(jìn)入飽。②

臨界狀態(tài)：當(dāng)增大Ucm,UCEmin就會減少，可使放大器在uCE=uCEmin

時有uBEmax=uCEmin，即晶體管剛好工作在放大區(qū)和飽和區(qū)之間的臨界點(diǎn)上。特點(diǎn)：①晶體管剛剛進(jìn)入飽和區(qū)的邊緣

②是欠壓和過壓狀態(tài)的分界點(diǎn)

③集電極電流“仍為尖頂余弦脈沖”定義：把這種剛好工作在放大區(qū)和飽和區(qū)之間的臨界點(diǎn)上的工作狀態(tài)稱為臨界工作狀態(tài)。晶體管仍只循環(huán)工作在放大、截止區(qū)。③過壓狀態(tài)：因?yàn)樵陲柡蛥^(qū)，晶體管集電結(jié)被加上正向電壓,UBE的增加對iC的影響很小，而iC卻隨UCE的下降迅速減少，所以使得集電極電流脈沖頂部產(chǎn)生下凹現(xiàn)象。當(dāng)Ucm越大，UCEmin越小，脈沖凹陷越深，脈沖的高度越小。特點(diǎn)：①晶體管在整個周期內(nèi)有部分時間進(jìn)入飽和區(qū)；②交流輸出電壓較高且變化不大;②集電極電流脈沖頂部產(chǎn)生下凹現(xiàn)象。由于諧振功率放大器的負(fù)載是諧振回路，有可能產(chǎn)生較大的Ucm，則UCEmin

很?。ㄐ∮赨CE(sat)），致使晶體管在wt=0附近，因UCE很小，而進(jìn)入飽和區(qū)。定義：把這種在整個周期內(nèi)有部分時間進(jìn)入飽和區(qū)的工作狀態(tài)稱為過壓工作狀態(tài)。晶體管循環(huán)工作在截止、放大、飽和區(qū)

由前可知道，管子集電極電壓在之間變化，其最低點(diǎn)為，當(dāng)很低時，管子工作就進(jìn)入飽和區(qū)。所以根據(jù)的大小，就可以判斷放大器處于什么工作狀態(tài)：4、欠壓、過壓和臨界三種工作狀態(tài)判別方法：當(dāng)，欠壓工作狀態(tài)；當(dāng)，臨界工作狀態(tài)；當(dāng)，過壓工作狀態(tài)；5、動態(tài)特性曲線和負(fù)載RP的關(guān)系

及由之確定對應(yīng)的工作狀態(tài)、各集電極電流脈沖形狀

uceicUo?gduBEic?-UBB?UBZubicgCUbm?ubemaxicmaxuceicEC?QuceminUcesgd?ubemax???uceminubemaxgcr?過壓區(qū)臨界區(qū)欠壓區(qū)icuce三、高頻功率放大器的負(fù)載特性PoRp欠壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)Rp欠壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)Ic1IcoPDPcubemaxUc1欠壓區(qū)臨界區(qū)過壓區(qū)①欠壓狀態(tài):幾乎不變；功放相當(dāng)于一個恒流源；

Vcm變化，Po較小，ηc低，Pc較大；②過壓狀態(tài):電壓幾乎不變，相當(dāng)于一個恒壓源;

Icm1變化；

ηc可達(dá)最高,但Po較小；中間放大級③臨界狀態(tài):輸出功率Po最大，效率ηc也較高，可以說是“最佳工作狀態(tài)”，常選此狀態(tài)為末級功放輸出狀態(tài)。四、高頻功率放大器的調(diào)制特性

uceicubemax?QEC??QEC?QEC????icEC欠壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)EC欠壓區(qū)過壓區(qū)臨界區(qū)Ic1IcoPDPOPC當(dāng)Vbm、RP、UBB動不變時，動態(tài)特性曲線與VCC的關(guān)系

進(jìn)入過壓狀態(tài)后，隨著UBB向正值方向增大，集電極脈沖電流的寬度增加，幅度幾乎不變，但凹陷加深，結(jié)果使Ico、Icml和相應(yīng)的Ucm增大得十分緩慢

UcmIcoIcml臨界UBB過壓欠壓O-UBB2uBEicuBEmax1uBEmax2-UBB3ub-UBB1uBEmax3UBZict飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)

當(dāng)Ubm固定，UBB自負(fù)值向正值方向增大時，集電極脈沖電流ic的導(dǎo)通角θc增大，從而集電極脈沖電流ic的幅度和寬度均增大，狀態(tài)由欠壓區(qū)進(jìn)入過壓區(qū)。

五、高頻功率放大器的放大特性uBEicuBEmax1uBEmax2ub-UBBuBEmax3UBZict飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)UcmIcmlIcoUbm過壓臨界欠壓OOωticOωticUbm增大OωticωtOictUbm線性功率放大器tUcmUbmUcm振幅限幅器UcmtUbmUcm

固定UBB、增大Ubm和固定Ubm、增大UBB的情況類似，它們都使基極輸入電壓uBEmax隨之增大，對應(yīng)的集電極脈沖電流ic的幅度和寬度均增大，放大器的工作狀態(tài)由欠壓進(jìn)入過壓。

當(dāng)諧振功率放大器作為線性功率放大器，為了使輸出信號振幅Ucm反映輸入信號振幅Ubm的變化，放大器必須在Ubm變化范圍內(nèi)工作在欠壓狀態(tài)。

當(dāng)諧振功率放大器用作振幅限幅器時，放大器必須在Ubm變化的范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。例4-1諧振功率放大器輸出功率Po已測出，在電路參數(shù)不變時，為提高Po采用提高Vbm的辦法。但效果不明顯，試分析原因，并指出為了達(dá)到Po明顯提高的目的，可采用什么措施?負(fù)載特性曲線

采用提高Vbm提高Po效果不明顯說明放大器工作在過壓工作狀態(tài)，為了達(dá)到Po明顯提高的目的可以減小Rp或增加Vcc。4.5高頻功率放大器的實(shí)際電路

要使高頻諧振功率放大器正常工作，在其輸入和輸出端還需接有：直流饋電線路：為晶體管各級提供合適的偏置；交流匹配網(wǎng)絡(luò)：將交流功率信號有效地傳輸。一、直流饋電電路IcoECIc1CLIcn1、饋電線路的基本組成原則LCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTICO直流通路ICOECLCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTIC1交流通路Ic1LCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTICn交流通路ICniC頻譜LC回路阻抗特性LCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VT（1）常用的集電極饋電電路有串饋和并饋電路兩種。2、集電極饋電電路

無論是串饋還是并饋都必須滿足外部電路方程：輸出回路滿足

：

vcE=VCC–Vcmcost

優(yōu)點(diǎn)：在并饋電路中，信號回路兩端均處于直流地電位，即零電位。對高頻而言，回路的一端又直接接地，因此回路安裝比較方便，調(diào)諧電容C上無高壓，安全可靠；缺點(diǎn):在并饋電路中，LC處于高頻高電位上，它對地的分布電容較大，將會直接影響回路諧振頻率的穩(wěn)定性；串聯(lián)電路的特點(diǎn)正好與并饋電路相反。(2)串并饋直流供電路的優(yōu)缺點(diǎn)CBLBLBLBCERBReVTVTVTCBCBCB1LBLLCCVTVTEBEB3、基極饋電線路IBOUBBIBOIeo+UBB-輸入回路滿足：vBE=–VBB+Vbmcost二、高頻功放的耦合回路RiRoR'LR'S功率放大器輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)RLRSuS(1)使負(fù)載阻抗與放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大，即它起著匹配網(wǎng)絡(luò)的作用。(2)抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即它有良好的濾波作用。

(3)在有幾個電子器件同時輸出功率的情況下，保證它們都能有效地傳送功率到公共負(fù)載，同時又盡可能地使這幾個電子器件彼此隔離，互不影響。輸入匹配網(wǎng)絡(luò)或級間耦合網(wǎng)絡(luò):是用以與下級放大器的輸入端相連接輸出匹配網(wǎng)絡(luò):是用以輸出功率至天線或其他負(fù)載L1C1C2L2CARAr1IAMr'r1C1L1C1R'pL1IK

介于放大器與天線回路之間的L1C1回路就叫做中介并聯(lián)諧振回路。RA、CA分別代表天線的幅射電阻與等效電容；

L2、C2為天線回路的調(diào)諧元件。它們的作用是使天線回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，以使天線回路的電流IA達(dá)到最大值，亦即使天線幅射功率達(dá)到最大。

從集電極向右方看去可以等效為一個并聯(lián)諧振回路,其中Rp為折合到晶體管輸出回路的等效負(fù)載。1.輸出匹配電路

(1)復(fù)合輸出回路（并聯(lián)諧振回路型的匹配電路）

RpRp

最常見的輸出回路之一。

當(dāng)天線回路調(diào)諧在串聯(lián)諧振狀態(tài)時，它反映到L1C1中介回路的等效電阻為

設(shè)初級回路的接入系數(shù)為p，則晶體管輸出回路的等效負(fù)載為：r'r1C1L1C1R'pL1IKRpL1C1C2L2CARAr1IAMRpL1C1中介回路的等效諧振阻抗為

QL為有載品質(zhì)因素，

改變互感系數(shù)M和接入系數(shù)p就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下。調(diào)整晶體管的輸出回路的等效負(fù)載電阻Rp，以達(dá)到阻抗匹配的目的。

耦合越緊，即互感M越大，則反映等效電阻越大，回路的等效阻抗也就下降越多。

為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負(fù)載RA上就希望：r>>r1

衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常以“中介回路的傳輸效率k（簡稱中介回路效率）代表。ηk：中介回路的傳輸效率。L1C1C2L2CARAr1IAMRp如果

：

r'r1C1L1C1R'pL1IKRp

要想回路的傳輸效率高，則空載Qo越大越好，有載QL越小越好，也就是說，中介回路本身的損耗越小越好

但從要求回路濾波作用良好來考慮，則QL值又應(yīng)該足夠大。從兼顧這兩方面出發(fā)，QL值一般不應(yīng)小于10。在功率很大的放大器中，QL也有低到10以下的。

注意：由于高頻功率放大器工作在非線性(丙類)工作時，放大器的內(nèi)阻變動劇烈：導(dǎo)通時，內(nèi)阻很?。唤刂箷r內(nèi)阻近于無窮大。因此輸出電阻不是常數(shù)。所謂線性電路的阻抗匹配(負(fù)載阻抗與電源內(nèi)阻相等)概念也就失去了意義。

高頻調(diào)諧功率放大器的阻抗匹配就是在給定的電路條件下，改變負(fù)載回路的可調(diào)元件，將負(fù)載阻抗ZL轉(zhuǎn)換成放大管所要求的最佳負(fù)載阻抗Rp，使管子送出的功率P0能盡可能多的饋至負(fù)載。這就叫做達(dá)到了匹配狀態(tài)，或簡稱匹配。

在大功率輸出級，T型、Π型等濾波型的匹配網(wǎng)絡(luò)就得到了廣泛的應(yīng)用。圖中R2代表終端(負(fù)載)電阻，R1代表由R2折合到左端的等效電阻，故接線用虛線表示。(2)濾波器型的匹配網(wǎng)絡(luò)

2、級間耦合網(wǎng)絡(luò)

由于末級和中間級的電平和負(fù)載狀態(tài)不同，因此對它們的要求也有差別。對于輸出回路，應(yīng)力求輸出功率大，效率高。由于天線阻抗（RA與CA）在正常情況下是不變的，故可以使它與集電極回路匹配，使末級工作于臨界狀態(tài)，以獲得最大的輸出功率。這時，回路的傳輸效率也很高。對于中間級而言，最主要的是應(yīng)該保證它的電壓輸出穩(wěn)定，以供給下級功放穩(wěn)定的激勵電壓，而效率則降為次要問題。多級功放中間級的一個很大問題是后級放大器的輸入阻抗是變化的，是隨激勵電壓的大小及管子本身的工作狀態(tài)變化而變化的。這個變化反映到前級回路，會使前級放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化。此時，若前級原來工作在欠壓狀態(tài)，則由于負(fù)載的變化，其輸出電壓將不穩(wěn)定。

為了達(dá)到保證送給下級以穩(wěn)定激勵電壓的目的，對于中間級應(yīng)采取如下措施：

1)使中間級放大器工作于過壓狀態(tài)，使它近似為一個恒壓源。

2)降低級間耦合回路的效率?；芈沸式档秃螅浔旧淼膿p耗加大。這樣下級輸入阻抗的變化相對于回路本身的損耗而言就不顯得重要了。中間級耦合回路的效率一般為k=0.1-0.5，平均在0.3上下。也就是說，中間級的輸出功率應(yīng)為后一級所需激勵功率的3-10倍。例題例1、試說明高頻放大器（在臨界狀態(tài)）寧可偏向過壓狀態(tài)而不偏向欠壓狀態(tài)的原因？

負(fù)載特性曲線

答：在過壓PC下降,而在欠壓PC上升,容易燒毀管子例2

、坦克的天線（負(fù)載）碰地或碰到裝甲車殼會帶來什么結(jié)果？答：坦克碰地或碰到裝甲車殼會帶來如下結(jié)果：（1）據(jù)負(fù)載特性，當(dāng)時，工作狀態(tài)將變化到欠壓狀態(tài)；

（2）此時晶體管工作不安全，因?yàn)榧眲≡黾印?/p>

負(fù)載特性曲線

例3、若丙類諧振功率放大器工作在臨界狀態(tài):（1）當(dāng)增大集電極電源電壓其它參數(shù)不便，試問高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？（2）當(dāng)增大激勵信號振幅時，其它參數(shù)保持不變，則高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？答：(1)由臨界狀態(tài)進(jìn)入欠壓狀態(tài)(2)由臨界狀態(tài)進(jìn)入過壓狀態(tài)知識點(diǎn)：高頻功率放大器的集電極調(diào)制特性

知識點(diǎn)：高頻功率放大器的放大特性例4.

諧振功率放大器輸出功率Po已測出，在電路參數(shù)不變時，為提高Po采用提高Vbm的辦法。但效果不明顯，試分析原因，并指出為了達(dá)到Po明顯提高的目的，可采用什么措施?負(fù)載特性曲線

采用提高Vbm提高Po效果不明顯說明放大器工作在過壓工作狀態(tài)，為了達(dá)到Po明顯提高的目的可以減小Rp或增加Vcc。本章小結(jié)高頻功率放大器的性能要求：安全、“不失真”、高效率。主要技術(shù)指標(biāo)是輸出高功率與高效率。為了獲得高的輸出功率與效率，應(yīng)采用丙類工作狀態(tài)。允許采用丙類工作狀態(tài)的先決條件，則是“允許采用調(diào)諧回路做負(fù)載”提高放大器的輸出功率與效率，應(yīng)該從哪幾方面入手？

為什么在丙類工作時，就能獲得高的輸出功率與效率？

丙類放大器為什么一定要采用調(diào)諧回路作為集電極（陽極）負(fù)載？回路為什么一定要調(diào)諧到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？為保證晶體管能工作在丙類工作狀態(tài)，給晶體管基極加一“負(fù)偏壓”思考思考思考一、概述

為什么低頻功率放大器不能夠工作于丙類？而高頻功率放大器則可以工作于丙類工作狀態(tài)？丙類放大器的效率高，但是波形失真也嚴(yán)重，如何解決？分析方法——折線近似法分析法二、高頻功率放大器的工作原理1、電路結(jié)構(gòu)VBB是基極偏置，為負(fù)偏壓，保證電路工作在丙類工作狀態(tài)●放大高頻大信號,●屬于非線性工作狀態(tài)；