調(diào)幅調(diào)制高頻功率放大器與倍頻器分析(已修改)
2025-05-14 03:56 本頁面
【正文】 任務(wù) 2 調(diào)幅發(fā)射機 — 80m波段小功率發(fā)射機制作 ? . 振幅調(diào)制、高頻功率與倍頻器 ? 高頻功率放大器 ? 倍頻器 三、高頻功率放大器與倍頻器 ? 任務(wù)引入： ? 無線電通信或測控系統(tǒng)是用空間輻射方式傳送信號的，由電磁波理論知道，交變的電振蕩可以利用天線向空中輻射出去。但天線的尺寸必須足夠長（天線振子的長度與電振蕩的波長可以比擬），才能有效地把電振蕩輻射出去。因此，為了采用合適的天線長度和保證一定的發(fā)射距離，需要解決兩個基本點問題：一是將所要傳送的信息“裝到”（騎載）高頻振蕩波上，再由天線發(fā)射出去，即對被傳送信息進行調(diào)制；二是因高頻振蕩電路產(chǎn)生的信號功率很小，為保證信號的傳輸距離，需對已調(diào)制信號進行功率放大，再由天線發(fā)射出去。 ? 本任務(wù)主要解決第二個問題，即已調(diào)信號的功率放大的問題，即設(shè)計與制作高頻功率放大器。 (１ )高頻功率放大器與高頻小信號放大器、低頻功率放大器的區(qū)別 ? 高頻功率放大器既不同于高頻小信號放大器，也不同于低頻功率放大器。高頻功率放大器與高頻小信號放大器的相同地方都是要求有選頻特性；高頻功率放大器與低頻功率放大器的相同地方都是要求有較大的輸出功率與較高的效率，但二者的工作頻率和相對頻帶寬度差別很大，有著本質(zhì)的區(qū)別。低頻功率放大器的工作頻率較低，相對頻帶較寬，工作頻率一般在 20Hz～ 20KHz，高頻端與低頻端之差達 1000倍，所以低頻功率放大器的負(fù)載不能采用諧振負(fù)載，而用電阻、變壓器等非諧振負(fù)載。而高頻功率放大器的工作頻率很高，可由幾百 KHz到幾百 MHz，甚至幾萬MHz，但相對頻帶一般很窄。 ? 高頻功率放大器按工作頻帶分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩類。窄帶高頻功率放大器以并聯(lián)諧振回路為輸出電路，又稱為諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則采用傳輸線變壓器，并可采用功率合成技術(shù)來增大輸出功率。 ? 高頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)有：輸出功率、效率、功率增益、寬帶和諧波抑制度等。 (2) 放大器的甲、乙、丙類工作狀態(tài) ? 在放大器中，根據(jù)晶體管工作是否進入截止區(qū)和進入截止區(qū)的時間相對長短，即根據(jù)晶體管的導(dǎo)通角的大小，將放大器分為甲、乙、丙類工作狀態(tài)。 ? 通常把一個信號周期內(nèi)集電極電流導(dǎo)通角度的一半稱為放大器的導(dǎo)通角，用表示。 ? １）甲類 ? 當(dāng) =180176。 時，放大器處于甲類工作狀態(tài)。線性電壓放大器工作在甲類狀態(tài)。 ? ２）乙類 ? 當(dāng) =90176。 時，放大器處于乙類工作狀態(tài)。低頻功率放大器工作在乙類狀態(tài)。 ? 3）丙類 ? 當(dāng) ＜ 90176。 時，放大器處于丙類工作狀態(tài)。諧振功率放大器工作在丙類狀態(tài)。 ???(3)高頻功率放大器的分類 窄帶功率放大器和寬帶功率放大器兩類 (4)高頻功率放大器設(shè)計的主要要求 1)功率輸出滿足需要，即在電源電壓一定情況下輸出功率越高越好。 2)功率轉(zhuǎn)換效率要高，要求在滿足功率輸出要求的同時，必須提高功率的轉(zhuǎn)換效率。 (3)諧波及非線性失真要小 丙類工作狀態(tài)具有集電極耗散功率小、效率高的特點， 為了提高功率放大器的效率，大多數(shù)高頻功率放大晶體管工作 丙類態(tài)，這種狀態(tài)下的晶體管處于非線性工作區(qū)，晶體管輸出電流與輸入信號之間存在著嚴(yán)重的非線性失真，輸出諧波豐富，常采用諧振選頻方法來濾除諧波，減少失真。諧振選頻網(wǎng)絡(luò)具有窄帶特性，通常將帶有諧振選頻網(wǎng)絡(luò)的這類放大器稱為窄帶功率放大器或諧振功率放大器。 圖 2
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