【正文】 諧振功率放大器的工作原理 晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法 晶體管功率放大器的高頻特性 高頻功率放大器的電路組成 概述 戊類 (E類 )功率放大器 寬帶高頻功率放大器 功率合成器 晶體管倍頻器 丁類 (D類 )功率放大器 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 1. 諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較 工作頻率 相對頻帶寬 負載 工作 狀態(tài) 效 率 分析 方法 共同點 低功放 高功放 低頻 (音頻 ) 20Hz～ 20kHz 高頻 (射頻 ) 10 00m inm a x ?ff2k10 k200??fBW3minmax ?ffAM廣播信號 : 535kHz ～ 1605kHz 1001k1000k100??fBW1）要求輸出 功率大，效率 高 2）激勵信號幅度為大信號 非調(diào)諧 如：電阻、變壓器 調(diào)諧 如：選頻網(wǎng)絡(luò) 甲類 乙類 甲乙類 丙類 丁類 戊類 圖解法 圖解法 折線法 低 高 在 高頻范圍內(nèi)，為獲得足夠大的高頻輸出功率，必須采用 高頻調(diào)諧功率放大器，這是發(fā)射設(shè)備的重要組成部分。 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 2. 高頻、低頻功放與高頻、低頻小信號放大電路 + E E + RC E E 高頻 諧振功放的工作狀態(tài)：大信號丙類 高頻 小信號諧振放大器工作狀態(tài)：甲類 低頻 小信號放大器工作狀態(tài)：甲類 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 3. 不同工作狀態(tài)的功放特點 工作狀態(tài) 導(dǎo)通角 理想效率 負載 應(yīng)用 甲 (A) θ= 360176。 50% 電阻、變壓器 低頻 乙 (B) θ= 180176。 % 電阻、變壓器 低頻 甲乙 (AB) 180176。 θ 360176。 50%η% 電阻、變壓器 低頻 丙 (C) θ 180176。 % 選頻回路 高頻 丁 (D) 開關(guān)狀態(tài) 90%~100% 選頻回路 高頻 戊 (E) 開關(guān)狀態(tài) 90%~100% 選頻回路 高頻 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 飽和區(qū) 過壓區(qū) 放大區(qū) 欠壓區(qū) 截止區(qū) o360??A類： o180??B類： o180??C類： BvciBBV? VBZ ? Q ? C?C??tVV ?c o sbmBBB ???vtVV ?c o sbmBQB ??vtVV ?c o sbmBBB ???v 獲得高效率所需要的條件 功率關(guān)系 晶體管特性曲線的理想化及其解析式 集電極余弦電流脈沖的分解 折線分析法 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 低頻功放與高頻功放（丙類）的工作原理 tVVvV ?c o sbmBBbBBBE ????v1）低功放 tV ?co sbmb ?vtIRVRiV CC ?c o scmCCCCCCE ????vtI ?c o scmC ?itVVvV ?c o sbmBBbBBBE ??????v2）高功放 tV ?co sbmb ?v?cCCCE ??? vVv??Ci?c ?v+ RC E E E E 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 1. 轉(zhuǎn)移特性曲線的理想化 ? ? 常量?? CEvBEC vfi飽和區(qū) 過壓區(qū) 放大區(qū) 欠壓區(qū) 截止區(qū) BEvciBBV? VBZ VBZ：截止偏壓、起始電壓 硅 =~、鍺 =~ 常量?????CEvBECc vigk???????BZBEBZBEBZBEcC VvVvVvgi 0 )(2. 輸出特性曲線的理想化 ? ? 常量?? BEvCEC vfi vCE iC 0 vBE 飽和區(qū) 過壓區(qū) 放大區(qū) 欠壓區(qū) 截止區(qū) CEC vgi cr? 為了求 iC和 vCE， 先把晶體管特性曲線理想化 常量?????BEvCECcr vigk 選取 vBE為參變量是因為晶體管的輸入電 壓是正弦或是余弦，由于管子輸入特性 的 非線性，所得的輸入電流 iB就不是正弦或 余弦了，為了避免輸入特性的非線性，常 以 vBE作參量測出輸出特性。 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 tVv bmb ?co s?tVVv bmBBBE ?co s???根據(jù)晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線可以得到 iC的波形 ???????BZBBZBBZBEcC VvVvVvgi 0 )(1）集電極電流 iC（尖頂余弦脈沖） 設(shè)輸入信號電壓： 則加到晶體管 B、 E極的有效電壓為： )c o s( BZbmBBcC VwtVVgi ?????由于當(dāng) ct ?? ? 時，0?CibmBZBBc VVV ??? ?c o sbmBZBBc VVV ??? a r c c o s ? 求 高頻功放（丙類）的 iC和 vCE E E iC的數(shù)學(xué)表達式 1 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 飽和區(qū) 過壓區(qū) 放大區(qū) 欠壓區(qū) 截止區(qū) BEvciBBV? VBZ C?C??wtV c o sbmb ?vvb wt ic wt wtVV co sbmBBBE ???vvBE wt BBV?bmVCmaxicmI? Q cI ? coscmbmVcV ? cosbm廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 )](c o s[)c o s( BZBBbmcBZbmBBcC VVwtVgVwtVVgi ???????cbmBZBBbmBZBBc VVVVVV ?? c o s c o s ??????? ? ? ?? ?ccm cbmccbmbmc tItVgVtVg??????c osc osc osc osc osc os??????cCbmciVg?c os1m a x???代入 Ci 有： iC的數(shù)學(xué)表達式 2 m a x 0 CC iiwt ?? 時，當(dāng)又 ?ccC m a xC c o s1c o sc o s?????? tiiiC的數(shù)學(xué)表達式 3 )c o s1()c o s1(m a x ccmcbmcC IVgi ?? ????若對 Ci 分解為付里葉級數(shù)為： ?? ?????? tnItItIIi C ??? c o s2c o sc o s c m nc m 2c m 1Co廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 ?? ?????? tnItItIIi C ??? c o s2c o sc o s c m nc m 2c m 1Coic ωt θc θc ic1 ic2 ic3 Ico Icmax 其中： m a xCc m nm a xCCc m n )( )(dt c o sπ1iIitn ωiI cc???? ? ?? ???????m a xC0Cc0c0m a xCC0C )( )(dπ21 cc iIitiI ???? ? ?? ???????)c o s1(c o ss i n)(ccccm a x0c0 ?? ????? ????CCi I )c o s1)(1( s i nc o sc o ss i n2)(c2ccccm a x ???????? ??????nnnnniICc mn尖頂余弦脈沖的分解系數(shù) 可見產(chǎn)生眾多的高次諧波，故采用 LC諧振回路把諧波濾除，選出基波，從而消除非線性失真。 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 ?n2. 01. 00 . 50. 40. 30. 20. 1020 ? 40 ? 60 ? 8 0 ?10 0 ??c?1?01 8 0 ?120 ? 160 ??1?0?0?1?2?3 1 40 ? 尖頂脈沖的分解系數(shù) )c o s1)(1(s i nc o sc o ss i n2)(c2ccccm a x ???????? ??????nnnnniICc mn尖頂余弦脈沖的分解系數(shù) 還可以根據(jù) 的數(shù)值查表求出各分解系數(shù)的值。 P265附錄 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 C?C??ic wt CmaxicmIcI ? coscmvCE wt cmVC?C??A B ? Q VCC vCE iC bmBBB E m a x VV ???vCminv0V動態(tài)特性曲線、工作路 cV ? coscm2) 集 電極與發(fā)射極電壓 CESV廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 cmCECCbmBBBE VvVVVv ????? ?BZBEcC Vvgi ??? ? ? ?oCEdccmCCCEcmbmcbmBZBBcmCCCEcmbmcBZcmCECCbmBBcCVvgVVvVVgVVVVVvVVgVVvVVVgi???????????????????? ??????????????????????????)c o s()(?推導(dǎo)動態(tài)特性曲線方程： tVVv bmBBBE ?co s??? tVVv cmCCCE ?c o s??上式消去 coswt 得： 代入： 得： 式中： ??????????cmbmcd VVgg 表示 動態(tài)特性曲線的斜率 ， ccmCCbmBZBBcmCCo VVVVVVVV ?c o s)( ?????截距為：廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 ?? ?????? tnItItIIi C ??? c o s2c o sc o s c m nc m 2c m 1ConwPC ZiVvV )(CCcCCCE ????viC (ZP)nw VCC + + + vCE vc 集電極與發(fā)射極電壓 vCE E E N1 C N R (Zp)nw ]2c o s)(c o s)()([ 2c m 2c m 10C0CC ?????? wtZIwtZIZIV wPwPPwtZIV wP co s)(c m 1CC ??廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院 《 高頻電路 》 第 6章 證明：高功放在諧振時，基波阻抗大， 而直流分量和諧振的阻抗小。 1）基波時，電路發(fā)生諧振，諧振阻抗 P21P2PP )() RNNRpRw ?????Z（1110 ???????? n w LRwLRwL ，即當(dāng) QN1 C N R N1 N R’p C ?