《《高频电子线路》阳昌汉版第3章高频功率放大器ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《高频电子线路》阳昌汉版第3章高频功率放大器ppt课件.ppt（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 概述概述 丙类高频功率放大器的工作原理丙类高频功率放大器的工作原理 丙类高频功率放大器的折线分析法丙类高频功率放大器的折线分析法 丙类高频功率放大器电路丙类高频功率放大器电路 2 3.1 概概 述述一、高频功率放大器的功能一、高频功率放大器的功能用小功率的高频信号去控制高频功率放大器，将用小功率的高频信号去控制高频功率放大器，将直直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出，并保证输出与输入的频谱相同。并保证输出与输入的频谱相同。高高 频频 功功 率率 放放 大大 器器3二、高频功率放大器的分类二、高频功率放大器的分类(谐振谐振功率放大器功率放大器
2、)宽带宽带高频功率放大器高频功率放大器 分类：分类： 窄带窄带高频功率放大器高频功率放大器其放大信号的相对带宽一其放大信号的相对带宽一般不超过般不超过10，通常采用，通常采用LC谐振回路作负载谐振回路作负载 .其放大信号的相对带宽一其放大信号的相对带宽一般可达般可达30，通常采用，通常采用宽宽频带的传输线变压器作负频带的传输线变压器作负载。载。 4三、高频功率放大器的三、高频功率放大器的主要技术指标主要技术指标1 1、输出功率、输出功率2 2、效率、效率放大器的负载放大器的负载RL上得到的最大不失真功率上得到的最大不失真功率高频输出功率与直流电源供给输入功率的比值高频输出功率与直流电源供给输入
3、功率的比值3 3、功率增益、功率增益高频输出功率与信号输入功率的比值高频输出功率与信号输入功率的比值4 4、谐波抑制度、谐波抑制度是对非线性高频功率放大器而提出的，谐振分量是对非线性高频功率放大器而提出的，谐振分量相对于基波分量越小越好相对于基波分量越小越好5一、一、 高频功率放大器工作状态的选择高频功率放大器工作状态的选择3.2 丙类高频功率放大器的工作原理丙类高频功率放大器的工作原理6%5 .78max 222甲类（甲类（ 180）乙类（乙类（ 90）丙类丙类 (90）谐振功率放大器通常工作于丙类。谐振功率放大器通常工作于丙类。%50max %5 .78maxQBZVUQBZVUQBZVU
4、7二、二、 丙类高频功率放大器的电路组成丙类高频功率放大器的电路组成 特点：特点：（1）输入信号大输入信号大，一般在几百毫，一般在几百毫 伏几伏数量级伏几伏数量级（2）一般一般VBB UBZ，发射结反偏，发射结反偏， 保证保证放大器工作于丙类状态。放大器工作于丙类状态。（3）负载为负载为LC回路回路，调谐于输入信号，调谐于输入信号的中心频率，的中心频率，选频滤波和阻抗变换选频滤波和阻抗变换作用。作用。（4）采用近似的分析方法）采用近似的分析方法折线法折线法来分析其工作原理和工作状态。来分析其工作原理和工作状态。中间级中间级输出级输出级8iC+uCE+ uBE iB-uc+三、丙类高频功率放大器
5、的工作原理三、丙类高频功率放大器的工作原理bbmcosuUt设BEBBbmBBBZcos,uVUt VU则Ci为为尖顶余弦脉冲尖顶余弦脉冲 ,可用傅立叶级数展开可用傅立叶级数展开 uBEiCVBBUBZubcciCccUbmICMgc9CECCcCCcmcosuVuVUt各级电流、电压波形各级电流、电压波形 c ciBmaxVBB tuBE0UBZiB t0 tiC0IC0 cICM.ncos.2coscoscnmc2mc1mC0C tItItIIiVCCuc tuCE0由由LC回路的选频回路的选频(选基波选基波)作用：作用：cc1mpcmcoscosuIt RUtcmc1m p()UIR（基
6、波）（基波） 10iC+uCE+ uBE iB-uc+丙类高频功放工作原理小结：丙类高频功放工作原理小结：(1) 设置设置VBB UBZ ，使晶体管工作于丙类。，使晶体管工作于丙类。(2)当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。(3)将将LC回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。为不失真的余弦电压输出。 谐振功放电路与谐振功放电路与小信号谐振放大器小信号谐振放大器电路有何区别？电路有何区别？11调谐功放与小信号调谐放大器的比较调谐功放与小信号调谐放大器的比较类型类型实质实质任务
7、任务输入信输入信号幅度号幅度工作工作状态状态性性 能能指指 标标小信小信号调号调谐放谐放大器大器能 量 转能 量 转换 器换 器 将 直 流将 直 流能 量 转能 量 转换 为 交换 为 交流 能 量流 能 量输出输出不失真地不失真地提高信号提高信号幅度幅度 小小 数量级数量级甲类甲类线 性 工线 性 工作状态作状态 电压放大电压放大倍数倍数 ，选频特性选频特性等等高频高频调谐调谐功率功率放大放大器器在信号不在信号不失真或轻失真或轻度失真的度失真的条件下条件下提提高输出功高输出功率率 大大几百几百 V数量级数量级丙类丙类非 线 性非 线 性工 作 状工 作 状态态输出功率输出功率效率效率信号失
8、真信号失真度等度等VmVmV12折线分析法：将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。折线分析法：将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。一、一、 晶体管特性曲线的理想化及其解析式晶体管特性曲线的理想化及其解析式1. 转移特性曲线（正向传输特性曲线转移特性曲线（正向传输特性曲线)实际实际理想理想BZBEUu0C iBZBEUu)(BEcCBZUugi CcBEigu称为称为跨导跨导 集电极电压恒定时，集电极集电极电压恒定时，集电极电流与基极电压的关系曲线电流与基极电压的关系曲线 3. 3 丙类高频功率放大器的折线分析法丙类高频功率放大器的折线分析法132. 输出特性曲线是以基极电压（或基极电流）为参
9、量的集电极电流输出特性曲线是以基极电压（或基极电流）为参量的集电极电流与集电极电压的关系曲线。与集电极电压的关系曲线。 临界饱和线临界饱和线 放大区放大区饱和区饱和区临界线方程：临界线方程： CcrCEig u为临界线的斜率为临界线的斜率 crg14二、二、 集电极余弦电流脉冲的分解集电极余弦电流脉冲的分解 )cos1 (cbmcCMUgICcbmc(coscos) ig UtBZBEUu0CiBZBEUu)(BZBEcCUugi 当 t = c 时，时，iC=0，则BZBBcbmcos UVUBEBBbmcosuVUtCcBBbmBZ(cos)ig VUtU当当 t = 0 时，时，iC=I
10、CM ，则，则BZBBbmccosUVUCMcbmc1 cosIg UcCCMccoscos1 costiI15C0C12Ii d tc1mC1cosIitd tCM0c()I CM1c()I c() 注：余弦电流脉冲分解系数利用傅里叶级数，可将利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为的脉冲序列展开为CC0c1mcnmcoscosiIItIn tcnmC1cos()Iin tdtcccCMcsincos(1 cos)IcccCMcsincos(1 cos)ICMc()nIa直流分量分解系数直流分量分解系数基波分量分解系数基波分量分解系数n次谐波分量分解系数次谐波分量分解系数16)()()(c0
11、c1c1g01 波形系数波形系数 最大)(,120c10c最大)(,60c20c最大)(,40c30c17三、三、 功率与效率功率与效率（1）直流功率：）直流功率：（2）输出功率：）输出功率： （3）集电极损耗功率：）集电极损耗功率：coPPP（4）集电极效率：）集电极效率： cmCCUV集电极电压利用系数集电极电压利用系数 P= = =?PO O =?c c =?)()()(c0c1c1g波形系数波形系数 18180c1)(c1gc50%90c57. 1)(c1gc78.5%90c甲类：甲类：乙类：乙类：丙类：丙类：在在 条件下，条件下， 1 57. 1)(c1g%5 .78C oP小导通角
12、越小，效率越高，导通角越小，效率越高， 但导通角不能取得太小，因为但导通角不能取得太小，因为 为了兼顾输出功率和效率，通常导通角取为了兼顾输出功率和效率，通常导通角取600800， 1.65-1.8)(c1gc82.5%-90%小c小)(c1小c1mI（5）导通角的选择：）导通角的选择：c1c1()2gc1c1()2g则c78.5%19例例1 某谐振功率放大器，某谐振功率放大器，VCC = 24 V，Po = 5W， c = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 c、 P=、Pc、ICM 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp。解：解：oc(2)PP)W( 3 . 679. 05 co(3)
13、6.351.3 (W)PPPoc1mcm12PIU因为c1mCM1c0.463 1.05 (A)()0.44II )( 65.46)5(c1mcmp IURc1c11(1)()1.75 0.979%22g cmCC(4)0.9 2421.6(V)UVoc1mcm22 5 0.463(A)21.6PIU故201. 什么是静态特性？什么是静态特性？),(CEBECuufi没有带负载阻抗的条件下得到的没有带负载阻抗的条件下得到的的关系，是晶体管本身固有的。的关系，是晶体管本身固有的。四、丙类四、丙类高频功率放大器的动态特性高频功率放大器的动态特性 2. 什么是动态特性？什么是动态特性？ 是指在电源电
14、压是指在电源电压( (VCC和和VBB) )、晶体管、晶体管( (gc、UBZ) )、输入、输入信号信号Ubm和输出电压和输出电压Ucm（或谐振电阻（或谐振电阻Rp ）一定的条件下，）一定的条件下，集电极电流集电极电流iC = f (uBE, uCE)的关系称为放大器的动态特性。的关系称为放大器的动态特性。21当当放放大大器器工工作作在在谐谐振振状状态态时时，其其外外部部电电路路电电压压方方程程为为：cmCECCbmBBBEUuVUVu又又利利用用晶晶体体管管的的内内部部特特性性关关系系式式（折折线线方方程程） ：BZBEcCUugi可可得得：BZcmCECCbmBBcCUUuVUVgiuBE
15、iCgcUBZ3.3.动态特性的表示形式动态特性的表示形式22)(bmBBBZcmCCCEcmbmcUVUUVuUUgccmCC0cosUVUcmbmcdUUgg其中：表示表示动态特性曲线的斜率动态特性曲线的斜率 故动态特性的表示形式：故动态特性的表示形式：)(0CEdCUugiBZBEUuBZBEUu0Ci 可见动态特性为折线，而不是一条直线。可见动态特性为折线，而不是一条直线。BZcmCECCbmBBcCUUuVUVgi0CEdUugccmCCCEcmbmccosUVuUUg)()(BBBZCCCEcmbmcVUVuUUg23U0ABVCCUcmuCEmingd4.4.动态特性的画法动态特
16、性的画法(一）一） 截距法截距法（1）在输出特性的）在输出特性的 轴上取截距为轴上取截距为 点得BcosccmCC0UVUCEu（2）通过）通过B点作斜率为点作斜率为 gd的直线交的直线交 线于线于A点，则点，则BA直线即为直线即为 bemaxuBZBEUu段的动态特性段的动态特性(3) 在在uCE轴上找出相应的轴上找出相应的VCC点，点， A点在点在uCE轴上投影为轴上投影为: cmCCCEminUVuC(4)在在uCE轴上选取轴上选取 得得C点，点，BC直线即为直线即为 段的动态特性，则段的动态特性，则AB-BC为总动态特性为总动态特性 BZBEUucmCCCEmaxUVu0uCEiCub
17、emaxube4ube3ube2ube124(二）虚拟电流法二）虚拟电流法QCCCCEIiVu时，在点得和）由（Q)(1BBBZcQCCVUgIV和由bmBBBEmax)2(UVu点得AcmCCCEminUVu(3) 连接连接AQ交横轴于交横轴于B点（管子导通点）点（管子导通点）(4) 在在UCE轴上选取轴上选取 得得C点，点， cmCCCEmaxUVu则则AB-BC为总动态特性为总动态特性 Q)( )cos()(BBBZcbmBBBZcmcmbmccmCCCCd0CEdQVUgUVUUUUgUVVgUugIc0uCEU0ABVCCUcmuCEmingdCiCubemaxube4ube3ube
18、2ube1ABCQ(VCC , IQ )25 5高功放的三种工作状态高功放的三种工作状态 uCEtQUcm1Ucm2Ucm3A1A2A3A3MiC欠压状态：欠压状态： A点在点在 线上，但是线上，但是在放大区，输出电压幅度在放大区，输出电压幅度较小，较小，iC为尖顶脉冲。为尖顶脉冲。 bemaxu 临界状态：临界状态： A点在点在 线和临界线和临界饱和线的交点上，输出饱和线的交点上，输出电压幅度较大电压幅度较大， iC为尖为尖顶脉冲。顶脉冲。 bemaxu过压状态：过压状态： A点在点在 的延长线上的延长线上（实际上是不存在），进（实际上是不存在），进入晶体管饱和区，输出电入晶体管饱和区，输出
19、电压幅度大，压幅度大，iC为凹顶脉冲为凹顶脉冲 bemaxuB2B1B3VCCuCE临界线临界线0iCubemaxube4ube3ube2ube126随随Rp增大，增大，dg减小减小五、五、 丙类高频功率放大器的负载特性丙类高频功率放大器的负载特性负载特性是指负载特性是指gc、UBZ、VCC 、VBB 、Ubm 不变时，改变谐振回路的谐振不变时，改变谐振回路的谐振电阻电阻 Rp，放大器的输出电流、电压、放大器的输出电流、电压、功率和效率等功率和效率等RP随变化的关系。随变化的关系。1什么是负载特性？什么是负载特性？2负载特性的分析负载特性的分析Q点点)(,(BBBZcCCVUgV， 不随不随R
20、p变化而变化的，以变化而变化的，以Q点为参考点点为参考点Q不变不变bmBBbemaxUVu不变不变Apc1cpc1cbmcbmcpc1CMbmcpc1mbmccmbmcd)()cos1 (1 )()cos1 ( )(RRUgUgRIUgRIUgUUgg cosbmBBBZcUVUVCCuCE临界线临界线0iCubemaxube4ube3ube2ube127QAgdVCCiCuCEubemaxube3ube2ube1ube4临界线临界线OiCRp欠压欠压过压过压Ic1mIc0Ucmpc1mcmRIU PcPoP= c临界状态临界状态: : 输出功率最大输出功率最大, ,效率也较高效率也较高，是功
21、率放大器的最佳工作状态是功率放大器的最佳工作状态 ，一般用于，一般用于发射机的输出级。发射机的输出级。 欠压状态：欠压状态：输出功率和效率输出功率和效率都较低，都较低，Pc较较大，很少采用这种工作状态。特别注意，大，很少采用这种工作状态。特别注意，当当Rp0，Pc最大，可能烧坏管子，应避最大，可能烧坏管子，应避免。免。调谐过程中，防止负载短路。调谐过程中，防止负载短路。 过压状态过压状态：在：在弱过压区效率最高，弱过压区效率最高，而而输出输出功率下降不多，且功率下降不多，且Rp变化时，输出变化时，输出电压相电压相对较平稳，常用于发射机的中间级。对较平稳，常用于发射机的中间级。 临界临界Rp欠压
22、欠压过压过压临界临界28六、各级电压变化对工作状态的影响六、各级电压变化对工作状态的影响1 VCC 的影响的影响Q点点)(,(BBBZcCCVUgV， icuceubemaxube3ube2ube1ube4临界线临界线OA集电极调制特性集电极调制特性（gc、UBZ、Rp 、VBB 、Ubm 不变）不变）pcc1d)cos1)(1RgbmBBBZccosUVUbmBBbemaxUVu不变不变改变改变QVCCVCC欠压欠压过压过压 临界临界IcoIc1mVcmP=VCC欠压欠压过压过压临界临界P0PCQVCCVCCQ注意：注意：只有工作在过压只有工作在过压区才能有效地实现区才能有效地实现VCC对对
23、Ucm的控制作用，的控制作用，故故集电极调幅电路应工作集电极调幅电路应工作在过压区。在过压区。 292 VBB 的影响的影响（gc、UBZ、Rp 、Ubm 、VCC 不变）不变）pcc1d)cos1)(1RgbmBBBZcUVVcosbmBBbemaxUVuBBVcQ点向上移动点向上移动)(BBBZcQVUgIube2maxube3maxube1maxVccicuCE临界线临界线OQ1A1B1Q2A2B2A3B3Q3ict基极调制特性基极调制特性30 进入过压状态后，随着进入过压状态后，随着VBB向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽度向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽度和幅度也增大，但凹陷加深，
24、结果使和幅度也增大，但凹陷加深，结果使Ico、Icml增大得十分缓慢。增大得十分缓慢。 UcmIcoIcml临界临界 过压过压欠压欠压UBBO 在欠压状态：在欠压状态：Vbb自负值向正值方向增大时，集电极脉冲电流的幅自负值向正值方向增大时，集电极脉冲电流的幅度度I ICMCM和导通角和导通角c增大，增大，故故Ico、Icml 随随VBB的增大而增大。的增大而增大。注意：注意：只有工作在欠压区才能有效地实现只有工作在欠压区才能有效地实现V VBBBB对对VcmVcm的控制作用，的控制作用，故基极调幅电路应工作在欠压区。故基极调幅电路应工作在欠压区。31bmBBbeUVumaxUcmIcmlIco
25、Ubm过压过压临界临界欠压欠压O3 Ubm 的影响的影响（gc、VBZ、RP 、VBB 、Vcc 不变）不变）(1)(1)当谐振功率放大器作为线性功率放大器，当谐振功率放大器作为线性功率放大器，放大器必须放大器必须 工作在欠压状态。工作在欠压状态。(2)(2)当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，放大器必须放大器必须 工作在过压状态。工作在过压状态。bmBBBZcUVVcos32七、谐振功放在临界状态的计算七、谐振功放在临界状态的计算)(mincmcccrcecrCMUVgugIVCCVcm33例例2 已知晶体管谐振功率放大已知晶体管谐振功率放大 器工作于临界状态
26、，晶体管的器工作于临界状态，晶体管的饱和临界线斜率饱和临界线斜率，）（，）（查表得：得由410. 0232. 0,6444. 05 . 2)5 . 0(6 . 0cos100CCCbmBBBZCUVUPcCMbmCCBBBZcrRPPPAIVUVVVVVUVAg,),(8 . 1,5 . 2,18)(5 . 0),(6 . 0,/9 . 00试求：集电极电流脉冲幅值输入电压振幅，电源电压压转移特性曲线的导通电解：由于工作于临界状解：由于工作于临界状态，则有态，则有)(mincmcccrcecrCMUVgugI)(169 . 08 . 118VgIVUcrCMcccm34)(417. 0232.
27、 08 . 100AIICCMc ）（ )( 8 .75166 .41718) 1(0mWIVPCCC )(8 .1612)3(mWPPPoc )(738. 0410. 08 . 111AIICCMmc ）（ )(5904738162121)2(1mWIUPmccmo %5 .788 .75165904)4( PPo 68.21738. 016)5(1mccmPIUR35例例3：某谐振功率放大器，：某谐振功率放大器，5 . 06 . 1)2 . 0(6 . 0cos bmBBBZUVU 391. 0)(,218. 0)(,60100 ccc )(2 . 05012221)1(121ARPIRI
28、ppOmcpmcO ,2 .0VVBB ),( 1),(6 . 1),(50),(24)(4 . 0,6 . 0WPVURVVsgVUobmPCCcrBZ，饱和临界线的斜率试求集电极电流最大值试求集电极电流最大值CMI,输出电压振幅输出电压振幅cmU集电极效率集电极效率,并判断放大器工作于什么状态。并判断放大器工作于什么状态。解解：)(512. 0391. 02 . 0)(11AIIcmcCM 例3 p100 3-937则则应应满满足足：假假定定工工作作于于临临界界状状态态判判断断工工作作状状态态：,)4(28. 14 . 0512. 0min crCMCEgIu,minminCECEuu 欠
29、欠压压状状态态结结合合上上图图可可知知，工工作作于于)(10502.0)2(1VRIUpmccm %3.37218.0512.0241)()3(00 CCMCCocCCooIVPIVPPP 14min cmCCCEUVu而而实实际际的的minCEu crCMCECEcrCMgIuugI minmin即即38谐振功率放大器的管外电路由两部分组成谐振功率放大器的管外电路由两部分组成 ：直流馈电线路：直流馈电线路：匹配网络（耦合网络）：匹配网络（耦合网络）：一、一、 直流馈电电路直流馈电电路集电极馈电电路集电极馈电电路基极馈电电路基极馈电电路3.4 谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路给放大器提供合
30、适的偏置；给放大器提供合适的偏置；实现滤波选频和阻抗变换。实现滤波选频和阻抗变换。39（1） 集集电电极极馈馈电电电电路路的的组组成成原原则则： ci的的 基基 波波 分分 量量1CI只只 应应 在在 负负 载载 回回 路路 上上 产产 生生 电电 压压 降降 ， 其其 余余 部部 分分 电电 路路 对对1CI应应 短短 路路 。 ci的的 高高 次次 谐谐 波波 分分 量量CnI 不不 应应 消消 耗耗 功功 率率 ， 因因 此此CnI对对 晶晶 体体 管管 外外 的的 电电 路路 应应 尽尽 可可 能能 短短 路路 。 IcoVCCIc1CLIcn401 集集电电极极馈馈电电电电路路：串联
31、馈电：串联馈电：并联馈电：并联馈电：指直流电源指直流电源VCC、负载回路、负载回路(匹配网络匹配网络)、功率管、功率管三者首尾相接。三者首尾相接。指直流电源指直流电源VCC、负载回路、负载回路(匹配网络匹配网络)、功率管、功率管三者为并联三者为并联联接。联接。(a)串馈串馈 (b)并馈并馈 41(a)串馈串馈 (b)并馈并馈 L高频扼流圈：通直流阻交流高频扼流圈：通直流阻交流 C高频旁路电容：通交流隔直流高频旁路电容：通交流隔直流(隔直电容隔直电容)tUVucmcccecoscece-Uc+-Uc+-Uc+串馈：串馈：(1)a点为交流地点为交流地,分布电容分布电容不影响回路的谐振频率（优点）不
32、影响回路的谐振频率（优点）(2)LC 回路处于直流高电位，谐回路处于直流高电位，谐振元件不能直接接地。振元件不能直接接地。则则L,C的的安装和调整不方便（缺点）安装和调整不方便（缺点） a并馈：并馈：(1)L 、C 并联于回路，其分布参数并联于回路，其分布参数直接影响谐振回路的调谐。直接影响谐振回路的调谐。（缺点）（缺点） （2）LC 回路处于直流低电位，谐振元件回路处于直流低电位，谐振元件能直接接地，安装能直接接地，安装 和调整方便。和调整方便。（优点）（优点）42串馈：串馈：晶体管、晶体管、 V VBBBB 、输入信号三者串联、输入信号三者串联联接联接 并馈：并馈：晶体管、晶体管、 V V
33、BBBB 、输入信号三者并联、输入信号三者并联联接联接+Ub-+Ub43CBLBLBLBCERBReVTVTVT（1）（2）（3）Ib0UBBIb0Ieo +UBB -（并馈）（并馈）（并馈）（并馈）（串馈）（串馈） 在自给偏置电路中，当输入信号幅度加大时，在自给偏置电路中，当输入信号幅度加大时，iB增大，其增大，其直流分量直流分量 Ib0 也增大，反向偏压随之增大。这种也增大，反向偏压随之增大。这种偏置电压随输偏置电压随输入信号幅度而变化的现象称为自给偏置效应。入信号幅度而变化的现象称为自给偏置效应。通常采用通常采用自给偏压的方式提供基极偏置。自给偏压的方式提供基极偏置。 BBebURII)
34、(00或或优点：这种电路能自动维持放大器的工作稳定优点：这种电路能自动维持放大器的工作稳定44功功 率率放大器放大器输入输入匹配匹配网络网络输出输出匹配匹配网络网络RLRSuSRiRp二、二、 匹配网络匹配网络输入匹配网络：输入匹配网络： 输出匹配网络：输出匹配网络： 级间耦合匹配网络：级间耦合匹配网络： 用于信号源与功率放大器之间，作用是信号源用于信号源与功率放大器之间，作用是信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，以使输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，以使信号源的功率有效的加到高功放的发射结上。信号源的功率有效的加到高功放的发射结上。 用于功率放大器与负载之间，作用是将负载变用于功率放
35、大器与负载之间，作用是将负载变换为功率放大器工作状态所需的最佳负载电阻换为功率放大器工作状态所需的最佳负载电阻Rp。 用于两级功率放大器之间，实现本级功放用于两级功率放大器之间，实现本级功放的输出阻抗与下级放大器的输入阻抗之间的输出阻抗与下级放大器的输入阻抗之间的匹配。的匹配。451. L型滤波匹配网络型滤波匹配网络电路在工作频率上达到并联谐振，即电路在工作频率上达到并联谐振，即CL 1 )1( 2LLPQRRR 故故1LP RRQ（1）低阻变高阻型）低阻变高阻型LCRL应用中，根据阻抗匹配要求确定应用中，根据阻抗匹配要求确定Q，即，即这三种匹配网络都可采用这三种匹配网络都可采用L和和C组成的
36、组成的L型、型、T型、或型、或 型这样的型这样的网络网络及由它们组成的混合网络及由它们组成的混合网络 。46例例1已知某谐振功放的已知某谐振功放的f = 50 MHz，RL= 10 ，所需的，所需的匹配负载为匹配负载为RP = 200 ，试确定，试确定L型滤波匹配网络型滤波匹配网络的参数。的参数。解：解：36. 4191/LP RRQ L QRL 710514. 321036. 4 =139 nH)19/11(139)/11(2 QLL=146 nH /12LC pF 69 应采用低阻变高阻型应采用低阻变高阻型L型滤波匹配网络，其参数设计如下型滤波匹配网络，其参数设计如下47（2） 高阻变低阻
37、型高阻变低阻型CRLL电路在工作频率上达到串联谐振，即电路在工作频率上达到串联谐振，即 1 CL 1PL RRQ)1/( 2LPQRRRL 故故Q根据阻抗匹配要求确定，即根据阻抗匹配要求确定，即1. L型滤波匹配网络型滤波匹配网络在在RL和和RL相差不大时，相差不大时，Q只能很小，会使滤波性能很差只能很小，会使滤波性能很差这时可采用这时可采用 型或型或T滤波匹配网络。滤波匹配网络。482. 型和型和T滤波匹配网络滤波匹配网络RPC2RLL1C1RLL1C1L2RP型滤波匹配网络型滤波匹配网络T型滤波匹配网络型滤波匹配网络C2RLL11C1L12RPRL低阻变高阻低阻变高阻高阻变低阻高阻变低阻
38、恰当选择两个恰当选择两个L型网络的型网络的Q值，就值，就可兼顾滤波和阻抗可兼顾滤波和阻抗匹配的要求。匹配的要求。49三、实际电路举例三、实际电路举例50MHz功率放大器由由 C1、C2 和和 L1 组成组成T型输入匹配网络。型输入匹配网络。由由L2 、 L3 、 C3 、 C4构成构成型输出匹配网络。型输出匹配网络。基极馈电采用自给偏置方式，为基极馈电采用自给偏置方式，为并馈并馈。集电极馈电采用集电极馈电采用串馈串馈。503.5 丙类倍频器丙类倍频器一、一、 功能功能: 将输入信号频率成整数倍增加。将输入信号频率成整数倍增加。倍频器倍频器fnf（1）能降低主振级频率，使其稳定工作。）能降低主振
39、级频率，使其稳定工作。（2）扩展发射机的工作波段。）扩展发射机的工作波段。（3）在调频和调相发射机中，采用倍频器可扩展）在调频和调相发射机中，采用倍频器可扩展 调频（相）波频移（相移）。调频（相）波频移（相移）。（4）提高发射机工作稳定性。因为采用倍频器，）提高发射机工作稳定性。因为采用倍频器， 输入频率与输出频率不同，从而较弱了寄生耦合。输入频率与输出频率不同，从而较弱了寄生耦合。二、采用倍频器的优点：二、采用倍频器的优点：51三、分类三、分类 按其工作原理可分为按其工作原理可分为丙类倍频器丙类倍频器:模拟乘法器实现倍频模拟乘法器实现倍频:参量倍频器参量倍频器:利用丙类放大器电流脉冲中的利用
40、丙类放大器电流脉冲中的谐波经选频回路获得倍频谐波经选频回路获得倍频利用晶体管结电容随电压变利用晶体管结电容随电压变化的非线性来获得倍频化的非线性来获得倍频52四、丙类倍频器的工作原理四、丙类倍频器的工作原理n.ncos.2coscoscnmc2mc1mC0C tItItIIi如果集电极回路谐振于如果集电极回路谐振于n次谐波，那么次谐波，那么回路对基波和其他谐波的阻抗很小，回路对基波和其他谐波的阻抗很小，而对而对n次谐波来说呈纯阻性且阻抗最大，次谐波来说呈纯阻性且阻抗最大，这样回路的输出电压为这样回路的输出电压为n次谐波，而基次谐波，而基波和其他谐波被滤除。波和其他谐波被滤除。 （ n次谐波）次
41、谐波）tnUtRnIucnmpcnmccoscos 53所以二倍频的所以二倍频的 应取应取600，三倍频的，三倍频的 应取应取400，这样输出，这样输出功率和效率达最大。功率和效率达最大。 n次倍频器输出功率次倍频器输出功率: )(21210cncMcnmcnmcnmnIUUIPcccnmccnccccnmcnmncnVUIVUIPP)()(2121000n次倍频器效率次倍频器效率: )()(1ccn 00PPn ccn故在其他情况相同的条件下，故在其他情况相同的条件下，丙类倍频器的输出功率和效丙类倍频器的输出功率和效率远低于丙类放大器，率远低于丙类放大器，且随且随n的增大而迅速降低。的增大而迅速降低。最佳导通角与次数最佳导通角与次数n的关系：的关系： nc0120最大30,40, 3 n最大20,60, 2 n一般单级倍频器只用于二倍频或三倍频，最多不超过一般单级倍频器只用于二倍频或三倍频，最多不超过45次，若要提高倍频次数，可采用次，若要提高倍频次数，可采用多级丙类倍频器多级丙类倍频器来实现。来实现。例4 p100 3-9例5 P100 3-12