【正文】 高頻功率放大器 第 2 章 諧振功率放大器 諧振功率放大器的工作原理 丙類諧振功率放大器 丁類和戊類諧振功率放大器 倍頻器 單元四 高頻功率放大器 丙類諧振功率放大器 1． 電路組成 圖 2–1–1 諧振功率放大器原理電路 ZL —— 外接負(fù)載 ， 呈阻抗性 ， 用 CL 與 RL 串聯(lián)等效電路表示 。低頻功率放大器的負(fù)載為無調(diào)諧負(fù)載，工作在甲類或乙類工作狀態(tài)；寬帶高頻功率放大器以寬帶傳輸線為負(fù)載。 icebtooictVBZ諧振功率放大器 波形圖 小信號諧振放大器 波形圖 icQebtooict單元四 高頻功率放大器 icQebtooict小信號諧振放大器 波形圖 單元四 高頻功率放大器 icebtooictVBZ諧振功率放大器 波形圖 單元四 高頻功率放大器 諧振功率放大器與非諧振功率放大器的異同 共同之處 :都要求輸出功率大和效率高。 單元四 高頻功率放大器 第 2 章 諧振功率放大器 諧振功率放大器的工作原理 諧振功率放大器的性能特點 諧振功率放大器電路 高頻功率放大器 單元四 高頻功率放大器 概述 使用高頻功率放大器的目的 放大高頻大信號使發(fā)射機(jī)末級獲得足夠大的發(fā)射功率。 (3)逆變器 (Inverter)： 直流電 交流電 。 單元四 高頻功率放大器 電源變換電路 按變換方式不同： (1)整流器 (Rectifier)： 交流電 直流電 。 方法 2： 管子運用于開關(guān)狀態(tài) (又稱丁類 )， 即一周期內(nèi)半飽和半截止 。 功率管運用狀態(tài) 通常靠選擇 靜態(tài)工作點 來實現(xiàn)。 ① 甲類：功率管在 一個 周期內(nèi)導(dǎo)通 ， ?c = ?。 ?C —— 集電極效率 (Collector Efficiency) CooDoC PPPPPη??? Po —— 輸出信號功率 ； PD —— 電源提供的功率； PC —— 管耗 (Power Dissipation)/集電極耗散功率； Po 一定， ?C 越高， PD 越小 ? PC 小， 既可選 PCM 小的管子，以降低費用，也節(jié)省能源。 單元四 高頻功率放大器 功率放大器 特點： 工作在大信號狀態(tài)。單元四 高頻功率放大器 單元四 高頻功率放大器 第 1 章 功率電子線路 第 2 章 諧振功率放大器 單元四 高頻功率放大器 第 1 章 功率電子線路 功率電子線路概述 功率放大器的電路組成和工作特性 單元四 高頻功率放大器 第 1 章 功率電子線路 功率電子線路概述 功率放大器 電源變換電路 單元四 高頻功率放大器 功率電子線路概述 作用： 高效地實現(xiàn)能量變換和控制。 一、功率放大器的性能要求 ① 安全 。 ③ 失真小 。 ② 乙類：功率管僅在 半個 周期內(nèi)導(dǎo)通， ?c = ? /2。 功率管的運用狀態(tài) 單元四 高頻功率放大器 根據(jù)下列曲線說出功率管的應(yīng)用狀態(tài)： 圖 1–1–1 各種運用狀態(tài)下的輸出電流波形 2．不同運用狀態(tài)下的 ?C 管子的運用狀態(tài)不同，相應(yīng)的 ?Cmax 也不同。 飽和時， vCE ? VCE (sat) 很小 ? PC 很??； 截止時， iC 很小， iC vCE 也很小 ? PC 很小。 應(yīng)用：電子設(shè)備供電 。 應(yīng)用：不間斷電源 、 變頻電源 。 高頻功率信號放大器使用中需要解決的兩個 問題 ① 高效率輸出 ② 高功率輸出 高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是輸出功率大和效率高。 功率放大器實質(zhì)上是一個能量轉(zhuǎn)換器，把電源供給的直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量，能量轉(zhuǎn)換的能力即為功率放大器的效率。 單元四 高頻功率放大器 工作狀態(tài) 功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。 Lr 和 Cr —— 匹配網(wǎng)絡(luò) ， 與 ZL 組成并聯(lián)諧振回路 。 傅里葉級數(shù)展開 ??????? tItIIi sc 2 msc 1 m0CC c o s 2c o s ??為 平均分量、基波分量 和 各次諧波分量 之和 。 因此 ， 丙類諧振功率放大器 諧振回路 的功能： ① 選頻： 利用諧振回路的選頻作用 ， 可將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出電壓 。 (2)解決方法 VBB 負(fù)向增大 (?c 減小 )同時 ， 提高輸入激勵電壓 Vbm， 以維持輸出功率不變 。 T1 和 T2 特性配對，為 同型管 。 單元四 高頻功率放大器 3． 實現(xiàn)辦法 (1)晶體管倍頻器 倍頻次數(shù)不能太高 ， 一般為 二倍或三倍頻 。 ② 濾波 。 (2)變?nèi)荻O管 、 階躍二極管 構(gòu)成 參量倍頻器 ， 適用于倍頻次數(shù)較高時 。 有 單元四 高頻功率放大器 tVVvtVVv??c o sc o scmCCCEbmBBBE???? ② 功率管特性用 輸入 和 輸出靜態(tài)特性曲線 表示 ， 其參變量采用 vBE(而不是通常的 iB) 。 ? 30186。 應(yīng)了解四變量的影響 。 諧振功放的工作狀態(tài) 單元四 高頻功率放大器 2． iC 的平均分量 IC0 與基波分量 Ic1m tiI ?d21 C0C ? ?????ttiI ?? dc o s1 Cc 1m ? ????? iC 脈沖越寬 ， 高度越高 ， IC0 和 Ic1m 就越大 。 據(jù)此可以畫出 Ic0 和 Ic1m 隨 Re 變化的特性。 此時的 Re 稱為諧振功放的匹配負(fù)載 。 1． 集電極調(diào)制特性 (1)含義 VBB、 Vbm 和 Re一定 ， 放大器性能隨 VCC 變化的特性 。 與諧振功放區(qū)別： 集電極回路接入調(diào)制信號電壓 。 (2)調(diào)制特性 基極調(diào)制特性與調(diào)制電路 當(dāng) Vbm 一定 ， VBB ?， iC寬度 、 高度 ? ， IC0 ? Ic1m ? 、Vcm ?， VCEmin ?， 放大器欠壓 ? 過壓 。 2． 特性 固定 VBB， 增大 Vbm 與上述固定 Vbm 增大 VBB 的情況類似 ， 它們都使 iC 的寬度和高度增大 ， 放大器由欠壓進(jìn)入過壓 ， 圖 2–2–9(a)。 單元四 高頻功率放大器 第 2 章 諧振功率放大器 諧振功率放大器電路 直流饋電電路 濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 諧振功率放大器電路 單元四 高頻功率放大器 諧振功放管外電路： ① 直流饋電電路 ② 濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 直流饋電電路 考慮因素：濾波匹配網(wǎng)絡(luò)安裝方便； 饋電電路 (Power Supply Circuit)對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的影響 。 (2)并饋 三者 (直流電源 VCC、 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)和功率管 )在電路形式上為 并接 的饋電方式 。與 串饋電路 相同。 ② 并饋： CC1 隔直流 ， 匹配網(wǎng)絡(luò)處于直流地電位上 ，網(wǎng)絡(luò)元件可直接接地 ， 安裝比串饋方便 。 圖 2–3–2 基極偏置電路 單元四 高頻功率放大器 ① 圖 2–3–2(a)， 基極偏置電壓 由 VCC 通