高頻電路clappt課件(已修改)
2025-01-16 21:19 本頁面
【正文】 高頻電子線路 王軍 汕頭大學電子工程系 高頻功率放大器的高頻效應(yīng) 1. 少數(shù)載流子的渡越時間效應(yīng) 由于晶體管基區(qū)內(nèi)的 不平衡 少數(shù)載流子向集電區(qū)擴散時需要一定的時間 τ，這個時間稱為“ 渡越時間 ”。在低頻工作時 τ遠小于信號周期 ，因此它的影響不明顯，集電極電流可以跟隨信號的變化。但當信號頻率比較高時，由于 τ的影響，使 ic滯后后 ie到達最大值。而且當輸入信號改變方向時，反向電場將把滯留在基區(qū)的少數(shù)載流子拉回發(fā)射區(qū)，形成反向發(fā)射極電流。由于晶體管的基區(qū)電阻和輸入結(jié)電容的影響，也會使基極電流和集電極電流幅度下降，且基極電流超前輸入電壓一個相位，有明顯的容性分量。 圖 325說明了功放在低頻和高頻工作時的情況。因此， 功放的高頻性能將下降，輸出功率和效率都比在低頻工作時要低很多 。 圖 325 載流子渡越時間對電流波形的影響 （ a）低頻工作時；（ b）高頻工作時 ??CiEiBi（ a） （ b）t2. 非線性電抗效應(yīng) 功放管中存在集電結(jié)電容 Cb‘c,這個電容是隨集電結(jié)電壓 Ubc變化的非線性勢壘電容。 （ 1）若為負反饋： 它的存在使的對高頻信號呈現(xiàn)出低阻通道，使 ib加大， rbb’上壓降增大， ub‘e減小， ic減小，輸出功率和效率下降。 為什么是非線性電抗？ 電容大小是受靜態(tài)工作點 非線性 影響的一個可變電容。 非線性電抗效應(yīng)的影響怎么樣？ （ 2）若為正反饋： 會帶來放大器的不穩(wěn)定。 3. 發(fā)射極引線電感的影響 940 .1 9 7 1 2 .3 log 0 .7 5 1 0 ( )elLd ????? ? ????? 在高頻工作時，這個電感呈現(xiàn)出很大的阻抗，作為射級 負反饋 。從而減小了集電極電流、降低了輸出功率和效率。 （ 349） 引入了什么反饋？ 電流串聯(lián)負反饋 同樣大小激勵的作用下，會產(chǎn)生相對較小的輸出電流。 降低了輸出功率 降低了效率 原因是電壓利用率降低了 4. 飽和壓降的影響 晶體管工作于高頻時 , 實驗發(fā)現(xiàn)其飽和壓降隨頻率提高而加大 。 飽和電壓的加大 ， 使工作于臨界狀態(tài)的放大器的輸出幅度下降 ， 因此輸出功率和效率也會降低 。 圖 327 晶體管的飽和特性 b c e ? ?39。39。c e s b c b e c eV V V I R R? ? ? ? ? ?39。39。c e s b c b eV V V? ? ?頻率比較低時： I低頻時忽略掉了體電阻 高頻時，由于趨膚效應(yīng)，體電阻的影響將體現(xiàn)出來： 高頻功率放大器的實際線路 不外乎要注意兩個問題 (1)如何加直流偏置？ 要保證在靜態(tài)時集電結(jié)和發(fā)射結(jié)都要反偏，以保證晶體管處于 C類放大狀態(tài)； (2)如何與前級或后級電路實現(xiàn)阻抗匹配？ 1． 集電極饋電線路 圖 327(a)中，晶體管、 諧振回路和電源三者是串聯(lián)連接的，故稱為 串聯(lián)饋電線路 . 減小電源內(nèi)阻 (公共內(nèi)阻 )造成 的 共模干擾 直流饋電線路 為高頻信號提供通路 (基波及各次諧波 ) 為直流信號提供通道 ,而 對高頻信號呈現(xiàn)高阻抗 , 阻止高頻通過 . Lb和 Cb組成 低通濾波器 Why？ (1)電源總是有內(nèi)阻的，如果不加這樣的濾波電路，則各次高頻分量會在電源內(nèi)阻上消耗能量，從而降低能量轉(zhuǎn)換效率。 (2)另外一個側(cè)面：共模干擾和穩(wěn)定性問題 串聯(lián)饋電的優(yōu)點是 Ec、 Lb、 Cb處于高頻地電位， 分布電容 不影響回路 Lb和 Cb組成低通濾波器 圖 327(b) 中晶體管、 電源、 諧振回路三者是并聯(lián)連接的，故稱為并聯(lián)饋電線路。由于正確使用了扼流圈 Lb和耦合電容 Cb，圖 327(b)中交流有交流通路，直流有直流通路，并且交流不流過直流電源。 并聯(lián)饋電的優(yōu)點是 回路一端處于直流地電位，諧振回路中 L、 C元件一端可以接地，安裝方便 。
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