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1、第三章第三章高频调谐功率放大器高频调谐功率放大器3.1概述概述3.2调谐功率放大器的工作原理调谐功率放大器的工作原理3.3功率和效率功率和效率3.4调谐功率放大器的工作状态分析调谐功率放大器的工作状态分析3.5调谐功率放大器的实用电路调谐功率放大器的实用电路3.6功率晶体管的高频效应功率晶体管的高频效应3.7倍频器倍频器3.8集成高频功率放大电路及应用简介集成高频功率放大电路及应用简介 二、本章重点和难点二、本章重点和难点（一）本章重点（一）本章重点 1.1.调谐功放的用途与特点调谐功放的用途与特点(与小信号调谐放大器进行与小信号调谐放大器进行 比较比较)；2.2.调谐功放的工作原理；调谐功放
2、的工作原理；3.3.功率和效率，区别五种功率和两种效率；功率和效率，区别五种功率和两种效率；4.4.工作状态工作状态(过压状态、欠压状态、临界状态过压状态、欠压状态、临界状态)和阻和阻 抗变换问题；抗变换问题；5.5.直流馈电电路；自给偏压环节直流馈电电路；自给偏压环节基流偏压与射基流偏压与射 流偏压；流偏压；6.6.倍频器。倍频器。（二）本章难点（二）本章难点 1.1.工作状态分析工作状态分析特别是过压状态；特别是过压状态；2.2.自给偏压环节；自给偏压环节；3.3.调谐功率放大器动态负载线调谐功率放大器动态负载线。一、作用一、作用 高频功率放大器是一种能量转换器件，高频功率放大器是一种能量
3、转换器件，它是将电源供给的直流能量转换为高频交它是将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。流输出。高频功率放大器是通信系统中发送装高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。它的作用是放大信号，使置的重要组件。它的作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线发射或之达到足够功率输出，以满足天线发射或其他负载的要求。其他负载的要求。3.1 3.1 概述概述高频功率放大器的分类（按其工作频带的宽窄划分）：高频功率放大器的分类（按其工作频带的宽窄划分）：窄带和宽带两种窄带和宽带两种窄带高频功率放大器：窄带高频功率放大器：通常以选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放通常以选频电路作为输出回路，
4、故又称为调谐功率放大器；大器；宽带高频功率放大器：宽带高频功率放大器：输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。此又称为非调谐功率放大器。注意：注意：本章主要讨论调谐功率放大器。本章主要讨论调谐功率放大器。高频调谐功率放大器和小信号调谐放大器的异同之处：高频调谐功率放大器和小信号调谐放大器的异同之处：相同之处：相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负载均它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负载均为谐振回路为谐振回路不同之处：不同之处：小信号调谐放大器的输入信号很小，在微伏到毫伏数量级，晶小信号调谐放大器
5、的输入信号很小，在微伏到毫伏数量级，晶体管工作于线性区，它的功率很小，但通过阻抗匹配，可以获体管工作于线性区，它的功率很小，但通过阻抗匹配，可以获得很大的功率增益（得很大的功率增益（3040db）；小信号放大器一般工作在）；小信号放大器一般工作在甲类状态，效率很低。甲类状态，效率很低。调谐功率放大器的输入信号很大，为几百毫伏到几伏，晶体管调谐功率放大器的输入信号很大，为几百毫伏到几伏，晶体管工作延伸到非线性区域工作延伸到非线性区域截至和饱和区。这种放大器的输出截至和饱和区。这种放大器的输出功率大，以满足天线发射或其他负载的要求，效率较高，一般功率大，以满足天线发射或其他负载的要求，效率较高，一
6、般工作在丙类状态。工作在丙类状态。高频调谐功率放大器和低频放大器的异同之处：高频调谐功率放大器和低频放大器的异同之处：相同之处：相同之处：输出功率大，效率要高。输出功率大，效率要高。不同之处：不同之处：1、工作频率与相对带宽不同。、工作频率与相对带宽不同。2、放大器的负载不同。、放大器的负载不同。低频负载：电阻、变压器。高频负载：谐振回路低频负载：电阻、变压器。高频负载：谐振回路3、放大器的工作状态不同、放大器的工作状态不同它的主要技术指标有：它的主要技术指标有：输出功率、效率和谐波抑制度（输出中的谐波分量应尽量小）等。输出功率、效率和谐波抑制度（输出中的谐波分量应尽量小）等。调谐功率放大器的
7、电子器件：调谐功率放大器的电子器件：晶体管或电子管。晶体管或电子管。1.1.输入信号强，电压在几百毫伏输入信号强，电压在几百毫伏 几伏数几伏数量级附近量级附近;2.2.为了提高放大器的工作效率，它通常为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即晶体管工作延伸到非线工作在丙类，即晶体管工作延伸到非线性区域性区域饱和区、截止区饱和区、截止区;3.3.要求：输出功率大、效率高。要求：输出功率大、效率高。二、特点二、特点功率较低的场合一般用晶体管，功率大的场合用电子管。功率较低的场合一般用晶体管，功率大的场合用电子管。高频功率放大器因工作于大信号的非线高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态，用解析
8、法分析较困难，故工程上普性状态，用解析法分析较困难，故工程上普遍采用近似的分析方法遍采用近似的分析方法折线法来分析其折线法来分析其工作原理和工作状态。工作原理和工作状态。三、分析方法三、分析方法3.2 3.2 调谐功率放大器的工作原理调谐功率放大器的工作原理一、电路一、电路二、折线近似分析法二、折线近似分析法直线段近似法直线段近似法三、晶体管导通的特点、导通角、三、晶体管导通的特点、导通角、余弦脉冲电流的分析余弦脉冲电流的分析四、槽路电压四、槽路电压注意注意:该电路和小信号调谐放大器的不同该电路和小信号调谐放大器的不同(bias)(bias)3.2.1电路电路各元件的作用：各元件的作用：Ec
9、是直流电源电压；是直流电源电压；Eb 是基极偏置电源电压。是基极偏置电源电压。输入信号经变压器输入信号经变压器T1 耦合到晶体管基耦合到晶体管基-射极，射极，这个信号也叫这个信号也叫激励信号激励信号。L、C 组成并联谐振回路，作为集电极负载，组成并联谐振回路，作为集电极负载，这个回路也叫这个回路也叫槽路槽路。放大后的信号通过变压器耦合到负载放大后的信号通过变压器耦合到负载 RL上以上以达到阻抗匹配的要求。达到阻抗匹配的要求。注意：注意：在实际工作中，为了节省电源，可以不加偏置，或采在实际工作中，为了节省电源，可以不加偏置，或采用自给偏压代替用自给偏压代替Eb。3.2.2晶体管特性的折线化晶体管
10、特性的折线化折线近似分析法：折线近似分析法：将电子器件的特性理想化，每条特性曲线用一组折线将电子器件的特性理想化，每条特性曲线用一组折线来代替。忽略特性曲线弯曲部分的影响，简化了电流来代替。忽略特性曲线弯曲部分的影响，简化了电流的计算，虽然精度较低，但仍可满足工程的需要。的计算，虽然精度较低，但仍可满足工程的需要。图图3-2 3-2 晶体管特性及其折线化晶体管特性及其折线化转移特性曲线：转移特性曲线：OA、AB近似近似输出特性曲线：输出特性曲线：EO、OC、CD近似近似临界线：临界线：斜线穿过每一条静态输出特性曲线的拐点临界点，斜线穿过每一条静态输出特性曲线的拐点临界点，称为临界线称为临界线临
11、界状态：临界状态：当放大器在激励电压当放大器在激励电压ube和集电极电压和集电极电压uc为最大为最大值的瞬间工作在临界点时，称为工作在临界状态；值的瞬间工作在临界点时，称为工作在临界状态；放大状态：放大状态：工作在临界线右边时，称为放大状态。工作在临界线右边时，称为放大状态。饱和状态或过压状态：饱和状态或过压状态：工作在临界线左边即坐标原点与临界线之间的任意一点时，称工作在临界线左边即坐标原点与临界线之间的任意一点时，称为工作在为工作在.临界方程：临界方程：ic=gcruce,gcr具有电导的量纲具有电导的量纲在转移特性的放大区，折线化后的在转移特性的放大区，折线化后的AB线斜率为线斜率为g(
12、约为几十至几百毫约为几十至几百毫安安/伏伏)。此时，理想静态特性可用下式表示：。此时，理想静态特性可用下式表示：折线近似分析法的优点：折线近似分析法的优点：略。略。3.2.3晶体管导通的特点、导通角晶体管导通的特点、导通角设输入信号为：设输入信号为：加到晶体管基加到晶体管基-射极电压为射极电压为：Eb基极反偏电压基极反偏电压三极管导通条件：三极管导通条件：ubEb+Uj无信号：晶体管截止无信号：晶体管截止有信号：激励信号有信号：激励信号Eb+Uj 导通导通特别注意图图3-3 3-3 折线法分析非线性电路电流电压波形折线法分析非线性电路电流电压波形注意：注意：管子只在一个周期的一小部分时间内导通
13、，故集电极电流是管子只在一个周期的一小部分时间内导通，故集电极电流是周期性的余弦脉冲。周期性的余弦脉冲。导通角：导通角：把集电极电流导通时间的一半称为集电极电流的导通角用把集电极电流导通时间的一半称为集电极电流的导通角用表示表示放大器工作在甲类：放大器工作在甲类：管子在整个周期内导通管子在整个周期内导通放大器工作在乙类：放大器工作在乙类：管子在半个周期内导通管子在半个周期内导通放大器工作在丙类：放大器工作在丙类：管子导通时间小于半个周期管子导通时间小于半个周期导通角的解：导通角的解：故：故：分析：分析：（Uj+Eb）一定，一定，激励愈强（激励愈强（Ubm），），愈大愈大Ubm一定，一定，（Uj
14、+Eb）愈强）愈强，愈小愈小3.2.4集电极余弦脉冲电流分析集电极余弦脉冲电流分析时，时，管子截止，管子截止，ic=0时，时，管子导通，管子导通，ic0即：即：-wtUces,欠压工作状态欠压工作状态uceminUces,临界工作状态临界工作状态uceminUces，放大器工作在欠压状态。，放大器工作在欠压状态。随着随着Ec减小，减小，ucemin 也减小，当也减小，当ucemin=Uces，放大器工作在临界状态。放大器工作在临界状态。Ec再减小再减小,ucemin Ec2 时，放大器工作在欠压状态；时，放大器工作在欠压状态；Ec Ec2 时，放大器工作在过压状态。时，放大器工作在过压状态。即
15、当即当Ec由大变小时，放大器的工作状由大变小时，放大器的工作状态由欠压进入过压，态由欠压进入过压，ic波形也由余弦脉冲波波形也由余弦脉冲波形变为中间出现凹陷的脉冲波。可见形变为中间出现凹陷的脉冲波。可见Ec控制控制ic波形的变化。波形的变化。图图3-11 3-11 集电极调制特性集电极调制特性 由于由于Ec控制控制ic 波形的变化，波形的变化，Ic1m、Ic0以及以及Ucm=Ic1mRc 也同样随也同样随Ec变化而变化。如图变化而变化。如图3-3-1111所示。所示。这是集电极调制特性。该特性是晶体管这是集电极调制特性。该特性是晶体管集电极调幅的理论依据。集电极调幅的理论依据。由图可见，只有在
16、过压状态由图可见，只有在过压状态Ec对对Ucm才才能有较大的控制作用，所以集电极调幅应工能有较大的控制作用，所以集电极调幅应工作在过压状态。作在过压状态。3.Eb变化对放大器工作状态的影响变化对放大器工作状态的影响基极调制特性基极调制特性 基极调制特性是指当基极调制特性是指当Ec、Ubm、Rc保持保持恒定，放大器的性能随基极偏置电压恒定，放大器的性能随基极偏置电压Eb变化变化的特性。的特性。因为因为 ，当，当Ubm一定时，一定时，ubemax随随Eb改变，从而导致改变，从而导致icmax和和 的变化。的变化。在欠压状态下，由于在欠压状态下，由于ubemax较小，所以较小，所以icmax和和 也
17、较小，从而也较小，从而Ic0、Ic1m都较小。都较小。当当Eb 增大，增大，icmax和和 也增大，从而也增大，从而Ic0和和Ic1m也随之增大，当也随之增大，当Eb 增大到一定程度，放增大到一定程度，放大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷。出现凹陷。但此时，但此时，icmax和和 还会增大，所以还会增大，所以Ic0、Ic1m随着随着Eb增大略有增加。又由于增大略有增加。又由于Rc不变，所以不变，所以Ucm的变化规律与的变化规律与Ic1m一样。如图一样。如图3-12示。该特示。该特性是晶体管基极调幅的理论依据。性是晶体管基极调幅的理论依据。由图可
18、以看出，在欠压区，高频振幅由图可以看出，在欠压区，高频振幅Ucm基基本随本随Eb成线性变化，所以成线性变化，所以Eb对对Ucm有有较强的控制较强的控制作用，这就是基极调幅的工作原理。作用，这就是基极调幅的工作原理。uceic结论：结论：在在欠欠压压区区，高高频频振振幅幅Ucm基基本本随随Eb成成线线性性变变化化，所所以以Eb对对Ucm有有较较强强的的控控制制作作用用，这这就就是是基基极极调调幅幅的的工工作原理。作原理。图图3-12 3-12 基极调制特性基极调制特性4.4.Ubm变化对放大器工作状态的影响变化对放大器工作状态的影响 振幅特性振幅特性 调谐功放的振幅特性是指当调谐功放的振幅特性是
19、指当Ec、Eb、Rc保持恒定，放大器的性能随激励振幅保持恒定，放大器的性能随激励振幅Ubm变化的特性。变化的特性。因为因为 ，Eb和和Ubm决定决定了放大器的了放大器的ubemax，因此改变，因此改变 Ubm的情况和的情况和改变改变Eb的情况类似。的情况类似。图图3-13 3-13 调谐功放的振幅特性调谐功放的振幅特性由图可见：由图可见：在欠压区，高频振幅在欠压区，高频振幅Ucm基本随基本随Ubm线性变化，线性变化，所以为使输出振幅所以为使输出振幅Ucm反映输入信号反映输入信号Ubm的变化，放的变化，放大器必须在大器必须在Ubm变化范围内工作在欠压状态。变化范围内工作在欠压状态。当调谐功放用作
20、限幅器，将振幅在较大范围内当调谐功放用作限幅器，将振幅在较大范围内变化的输入信号变换为振幅恒定的输出信号时，放变化的输入信号变换为振幅恒定的输出信号时，放大器必须在大器必须在Ubm变化范围内工作在过压状态。变化范围内工作在过压状态。3.5调谐功率放大器的实用电路调谐功率放大器的实用电路高频功率放大器电路包括直流馈电电路，偏置电路、输高频功率放大器电路包括直流馈电电路，偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。出和输入匹配电路（或网络）。3.5.1直流馈电电路直流馈电电路分类：分类：直流馈电电路分为串馈和并馈两种。直流馈电电路分为串馈和并馈两种。串馈：串馈：是指电源、晶体管和负载是串联连接；是指电
21、源、晶体管和负载是串联连接；并馈：并馈：是把三者并联在一起是把三者并联在一起 虽虽然然串串馈馈和和并并馈馈电电路路形形式式不不同同，但但输输出出电电压压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为图图3-14 3-14 直流馈电电路直流馈电电路 并并馈馈电电路路中中由由于于有有C2 隔隔断断直直流流，谐谐振振回回路路处处于于直直流流地地电电位位上上，因因而而滤滤波波元元件件可可以以直直接接接接地地，这这样样它它们们在在电电路路板板上上的的安安装装比比串串馈馈电电路路方方便便。但但高高频频扼扼流流圈圈ZL、隔隔直直电电容容C2又又都都处处在在高高频频电电压压下
22、下，对对调调谐谐回回路路又又有有不不利利影影响响。特特别别是是馈馈电电支支路路与与谐谐振振回回路路并并联联，馈馈电电支支路路的的分分布布电电容容，将将使使放放大大器器c-e端端总总电电容容增增大大，限限制制了了放放大大器器在在更更高高频段工作。频段工作。1.1.优缺点优缺点 串串馈馈电电路路中中，由由于于谐谐振振回回路路通通过过旁旁路路电电容容 直直接接接接地地，所所以以馈馈电电支支路路的的分分布布参参数数不不会会影影响响谐谐振振回回路路的的工工作作频频率率。串串馈馈电电路路适适于于工工作作在在频频率率较较高高的的情情况况。但但串串馈馈电电路路的的缺缺点点是是谐谐振振回回路路处处于于直直流流高
23、高电电位位上上，谐谐振振回回路路元元件件不不能能直直接接接接地，调谐时外部参数影响较大，地，调谐时外部参数影响较大，调整不便。调整不便。高频扼流圈和旁路电容的作用：高频扼流圈和旁路电容的作用：由于调谐功率放大器电流脉冲中含有各次谐波分量，当它们通由于调谐功率放大器电流脉冲中含有各次谐波分量，当它们通 过具有一定内阻的电源时，就会在电源两端叠加上高频电压，过具有一定内阻的电源时，就会在电源两端叠加上高频电压，对其他线路造成影响。所以，串、并馈电路中都有高频扼流圈对其他线路造成影响。所以，串、并馈电路中都有高频扼流圈 和旁路电容。高频扼流圈对高频有和旁路电容。高频扼流圈对高频有“扼制扼制”作用。而
24、旁路电容作用。而旁路电容 对高频有短路作用。对高频有短路作用。扼流圈和旁路电容的选取原则是：扼流圈和旁路电容的选取原则是：扼流圈阻抗应比相应支路的阻抗大一个数量级（即大扼流圈阻抗应比相应支路的阻抗大一个数量级（即大1010倍），倍），而旁路电容应比相应支路阻抗小一个数量级。这样，就算有扼而旁路电容应比相应支路阻抗小一个数量级。这样，就算有扼 制和短路作用了。制和短路作用了。例如，串馈电路集电极电路旁路电容例如，串馈电路集电极电路旁路电容C1的电抗可的电抗可按下式计算，即按下式计算，即（3-36）式中式中Rc是输出回路的有载等效阻抗。是输出回路的有载等效阻抗。扼流圈扼流圈ZL的电抗应比的电抗应比
25、 Rc 大，即大，即（3-37）对于并馈电路，隔直电容对于并馈电路，隔直电容C2 的容抗对工作频率应的容抗对工作频率应近似短路，即近似短路，即（3-38）而扼流圈，则应为而扼流圈，则应为（3-39）以以上上各各经经验验公公式式的的系系数数主主要要为为不不同同使使用用条条件件而而设设的的。高高扼扼圈圈的的电电感感量量，原原则则上上是是大大一一些些好好，但但太太大大线线圈圈圈圈数数过过多多，分分布布电电容容增增大大，影影响响扼扼流流作作用用。因因此此当当工工作作频频率率较较高高时时，系系数数应应取取下下限限，即即5 51010为为宜宜，当当工工作作频频率率较较低低时时系系数数应应取取上上限限或或更
26、更大大一一些如些如2020100100。3.5.2自给偏压环节自给偏压环节自给偏压法：自给偏压法：丙类放大器基极电路的电源丙类放大器基极电路的电源，很少使用独立电源，很少使用独立电源，而多采用射极或基极电流的直流成分，通过一定阻值的电而多采用射极或基极电流的直流成分，通过一定阻值的电阻而造成的压降作为放大器的自给偏压。这种方法叫自给阻而造成的压降作为放大器的自给偏压。这种方法叫自给偏压法。偏压法。自给偏压可分为射极电流自给偏压和基极电流自给偏压。自给偏压可分为射极电流自给偏压和基极电流自给偏压。射极电流自给偏压环节和基极电流自射极电流自给偏压环节和基极电流自给偏压环节均可从以下给偏压环节均可从
27、以下5 5个方面进行分析个方面进行分析1)1)电路电路2 2）工作原理）工作原理3 3）参数选取）参数选取4 4）信号源有无直流通路）信号源有无直流通路高频扼流圈？高频扼流圈？高频扼流圈的作用是将射极偏压引向基高频扼流圈的作用是将射极偏压引向基 极，同时也为基极直流提供通路。极，同时也为基极直流提供通路。5 5）使用）使用 射极电流自给偏压环节射极电流自给偏压环节1）电路）电路2 2）工作原理）工作原理 射极电流的直流成分射极电流的直流成分Ie0通过偏置电阻通过偏置电阻Re形成形成Ie0 Re ，其极性对晶体管是一个反偏压，其极性对晶体管是一个反偏压，偏压的大小可通过调节偏压的大小可通过调节R
28、e来达到。如所需的偏来达到。如所需的偏压为压为Eb，则，则Eb 由下式确定，即由下式确定，即3 3）参数选取）参数选取 Ce对交流旁路，为了保证偏压不随交流波对交流旁路，为了保证偏压不随交流波动，其放电时间常数应足够大，要求动，其放电时间常数应足够大，要求f 是放大是放大器的工作频率。器的工作频率。4 4）信号源有无直流通路）信号源有无直流通路 如果信号源无直流通路，则应加一个高如果信号源无直流通路，则应加一个高频扼流圈频扼流圈ZL，ZL的作用是将射极偏压引向基的作用是将射极偏压引向基极，同时也为基极直流提供通路。极，同时也为基极直流提供通路。5 5）使用）使用 欠压欠压 射流偏压环节对射流偏
29、压环节对Ieo的变化起负反馈作用。的变化起负反馈作用。（相当于有效激励增大）（相当于有效激励增大）基极电流自给偏压环节基极电流自给偏压环节1）电路）电路2)2)工作原理工作原理 基极直流成分基极直流成分Ib0通过通过Rb造成的电压造成的电压Ib0 Rb，对，对基极是个反偏压。调整基极是个反偏压。调整Rb可以改变偏压的大小，可以改变偏压的大小，故故Eb 应根据所需的偏压来选取，即应根据所需的偏压来选取，即3 3）参数选取）参数选取 为了减小电压为了减小电压Eb 随交流电流波动，随交流电流波动，Cb Rb的时的时间常数应满足间常数应满足4）信号源有无直流通路）信号源有无直流通路如果信号源无直流通路
30、，则应加一个高频如果信号源无直流通路，则应加一个高频扼流圈扼流圈 ZL。5）使用）使用过压过压基流偏压环节对基流偏压环节对Ib0的变化起负反馈作用。的变化起负反馈作用。（相当于有效激励减小）（相当于有效激励减小）3.5.3输入、输出匹配网络输入、输出匹配网络输入匹配电路的作用：输入匹配电路的作用：实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，以期获得实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配，以期获得最大的激励功率。最大的激励功率。输出匹配电路的作用输出匹配电路的作用:将负载将负载RL变换为放大器所需的最佳负载电阻，以保证放大器输变换为放大器所需的最佳负载电阻，以保证放大器输出功率最大。出功
31、率最大。分类：分类：并联谐振回路形式的匹配电路和具有滤波器形式的匹配电路。并联谐振回路形式的匹配电路和具有滤波器形式的匹配电路。前者多用于前级、中间级放大器以及某些需要可调电路的输出前者多用于前级、中间级放大器以及某些需要可调电路的输出级，后者多用于大功率、低阻抗宽带输出级，如无线电发射机级，后者多用于大功率、低阻抗宽带输出级，如无线电发射机多用此种电路。多用此种电路。并联谐振回路匹配电路并联谐振回路匹配电路上图是一个具有单谐振的变压器耦合匹配电路，上图是一个具有单谐振的变压器耦合匹配电路，其中（其中（a）为回路原理图。（）为回路原理图。（b）是晶体管输出端的等效回路图。）是晶体管输出端的等效
32、回路图。注意：注意：由于调谐功率放大器的晶体管工作在非线性状态，匹配的概念由于调谐功率放大器的晶体管工作在非线性状态，匹配的概念与线性电路不完全相同。由调谐功率放大器的负载特性知道，与线性电路不完全相同。由调谐功率放大器的负载特性知道，放大器工作在临界状态输出功率最大，效率也较高。因此，放放大器工作在临界状态输出功率最大，效率也较高。因此，放大器工作在临界状态的等效电阻，就是放大器阻抗匹配所需的大器工作在临界状态的等效电阻，就是放大器阻抗匹配所需的最佳负载电阻，以最佳负载电阻，以Rcp表示。表示。最佳负载电阻最佳负载电阻Rcp，可以用下述方法计算，可以用下述方法计算:PO、QL、RL、谐振频率
33、已知、谐振频率已知(2)确定最佳负载电阻确定最佳负载电阻Rcp问题：问题：在实际电路中，如何达到集电极等效负载在实际电路中，如何达到集电极等效负载Rc=Rcp呢？呢？0滤波器型匹配网络滤波器型匹配网络在甚高频或大功率输出级，广泛利用在甚高频或大功率输出级，广泛利用L、C变换网络来实现调谐和阻变换网络来实现调谐和阻抗匹配。这种电路形式很多。抗匹配。这种电路形式很多。就其结构来看：就其结构来看：L型、型、型、型、T型三型三种类型。典型电路如图种类型。典型电路如图3-20所示。所示。RL:负载电阻负载电阻Rs:信号源输出电阻。信号源输出电阻。当电路用作级间匹配网络时，当电路用作级间匹配网络时，RL是
34、下一级放大器的输入电阻，是下一级放大器的输入电阻，Rs是前一级放大器的输出电阻。当电路用在输入级或输出级是前一级放大器的输出电阻。当电路用在输入级或输出级时，时，RL、Rs的具体含义视工作情况确定。的具体含义视工作情况确定。电路中有三个可调元件（电路中有三个可调元件（L、C1、C2）调整它们可改变以下三项内）调整它们可改变以下三项内容，即容，即:谐振频率、有载谐振频率、有载Q值、匹配阻抗。值、匹配阻抗。说明：说明：滤波器型匹配网络已得到普遍应用，许多资料都对它有过深入滤波器型匹配网络已得到普遍应用，许多资料都对它有过深入的研究，并给出了一整套计算公式。为了加深对匹配原理的了的研究，并给出了一整
35、套计算公式。为了加深对匹配原理的了解及计算公式的运用，下面以典型的解及计算公式的运用，下面以典型的T型匹配网络为例推导它型匹配网络为例推导它的匹配条件，引出对应的设计公式。的匹配条件，引出对应的设计公式。为分析方便将为分析方便将T型匹配网络重画如图型匹配网络重画如图3-19所示。所示。图图3-19 3-19 T 型电路及其变换型电路及其变换电容器的串、并联等效变换关系为：电容器的串、并联等效变换关系为：RS3.8倍频器倍频器 倍频器是一种将输入信号频率成整数倍（倍频器是一种将输入信号频率成整数倍（2倍、倍、3倍倍n倍）倍）增加的电路。它主要用于甚高频无线电发射机或其它电子设增加的电路。它主要用
36、于甚高频无线电发射机或其它电子设备。备。采用倍频器的主要原因有：采用倍频器的主要原因有：降低设备的主振频率。由于振荡器频率愈高稳定性愈差，一般降低设备的主振频率。由于振荡器频率愈高稳定性愈差，一般采用频率较低而稳定度较高的晶体振荡器，以后加若干级倍频采用频率较低而稳定度较高的晶体振荡器，以后加若干级倍频器达到所需频率。基音晶体频率器达到所需频率。基音晶体频率一般一般不高于不高于20MHz，具有高稳，具有高稳定性的晶体频率通常不超过定性的晶体频率通常不超过5MHz。所以工作频率高，要求稳。所以工作频率高，要求稳定性又严格的通信设备和电子仪器就需要倍频。定性又严格的通信设备和电子仪器就需要倍频。对
37、于调相或调频发射机，利用倍频器可以加大相移或频移，即对于调相或调频发射机，利用倍频器可以加大相移或频移，即可增加调制度。可增加调制度。许多通信机在主振级工作波段不扩展的条件下，利用倍频器扩许多通信机在主振级工作波段不扩展的条件下，利用倍频器扩展发射机输出级的工作波段。（例略）展发射机输出级的工作波段。（例略）倍频器的分类：倍频器的分类：参变量倍频器：参变量倍频器：利用利用PN结电容的非线性变化，得到输入信号谐波，这种倍结电容的非线性变化，得到输入信号谐波，这种倍频器称为参变量倍频器频器称为参变量倍频器丙类倍频器丙类倍频器3.7.1丙类倍频器的原理电路及波形丙类倍频器的原理电路及波形图图3-24
38、 3-24 丙类倍频器的原理电路丙类倍频器的原理电路倍频器与丙类高频放大器的异同：倍频器与丙类高频放大器的异同：相同之处：相同之处：从电路形式看，它与丙类高频放大器基本相同。从电路形式看，它与丙类高频放大器基本相同。不同之处：不同之处：在于丙类倍频器的集电极谐振回路是对输入频率在于丙类倍频器的集电极谐振回路是对输入频率fi的的n倍频谐倍频谐振，而对基波和其它谐波失谐，因而振，而对基波和其它谐波失谐，因而ic中的中的n次谐振通过谐振回次谐振通过谐振回路获得最大电压，而基波和其它谐波被滤除。从而在谐振回路路获得最大电压，而基波和其它谐波被滤除。从而在谐振回路两端产生频率为两端产生频率为nf1的输出
39、电压的输出电压图图3-25 3-25 二倍频器的主要波形二倍频器的主要波形3.7.2丙类倍频器的工作原理丙类倍频器的工作原理分析：.由于高次谐波电流的幅度比基波小，在倍频器的输出中，不由于高次谐波电流的幅度比基波小，在倍频器的输出中，不仅需要滤去更高次谐波成分，而且还要滤去占相当比重的基仅需要滤去更高次谐波成分，而且还要滤去占相当比重的基波成分，而滤去后者要困难的多。波成分，而滤去后者要困难的多。第三章重点第三章重点1）调谐功放的用途与特点）调谐功放的用途与特点(与小信号调谐放大器进行比较与小信号调谐放大器进行比较)；2）介绍两种近似分析法：折线近似分析法、幂级数近似分析）介绍两种近似分析法：折线近似分析法、幂级数近似分析法（在第五章介绍）；法（在第五章介绍）；3）调谐功放的工作原理；）调谐功放的工作原理；4）功率和效率，）功率和效率，5）工作状态和阻抗变换问题；）工作状态和阻抗变换问题；6）直流馈电电路；）直流馈电电路；7）自给偏压环节）自给偏压环节基流偏压与射流偏压。基流偏压与射流偏压。