【正文】 效 率 太 低減小 ?值，效率變高，但是輸出功率減小 。集電極電流為周期性的余弦脈沖，傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)可得： 式中： ? ? m a xc o s coco s c o s1cs oscc m b ii g U t t?? ?? ???? ? ?ic ωt θ θ ic1 ic2 ic3 Ico icmax 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 iC頻譜 (2) 集電極輸出電壓 ci 經(jīng) LC 并聯(lián)諧振回路后，此回路對(duì)基波產(chǎn)生諧振，呈純電阻LR 1ci （最大值），而對(duì)其它諧波失諧阻抗很低，呈電容性。c os bbbEEU???? 39。c m be bi g u E?? gm ? 有 ? ?39。 ucCRL uc e ＋－ub e＋－ ubEbEcu ( ? ) ib ic－＋V現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 分析與計(jì)算大大簡(jiǎn)化，但誤差也大； 由于輸入信號(hào)為大信號(hào)，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)主要工作在線性放大區(qū)，可以進(jìn)行折線化近似。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O 晶體管的工作狀態(tài) 甲類工作狀態(tài) 晶體管在輸入信號(hào) 的整個(gè)周期都導(dǎo)通 靜態(tài) IC較大，波形好 , 管耗大效率低。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻（諧振）功放與低頻功放的區(qū)別 低頻功放 高頻功放 工作頻率 音頻 射頻 應(yīng)用場(chǎng)合 接收機(jī)末端 發(fā)射機(jī)末端 負(fù)載 純電阻 LC諧振回路 放大器類型 A類或 B類 C類 低頻功放 — 工作頻率低，相對(duì)頻帶寬 20Hz20kHz 高頻功放 — 工作頻率高，相對(duì)頻帶窄 幾百 k幾百 MHz 以選網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載，稱為諧振功放 。 ? 與低頻功放的區(qū)別 ：高頻功放工作頻率高、相對(duì)頻帶窄，低頻功放工作頻率低、相對(duì)頻帶寬。 （ 2） n級(jí)放大器的矩形系數(shù) 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻功率放大器的原理與特性 ? 功能 ： 不失真地 放大高頻信號(hào)，并且以高效輸出大功率為目的，它主要應(yīng)用于各種無(wú)線電發(fā)射機(jī)中。 失配法的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定能改變各種參數(shù)變化的影響， 頻帶寬，適合寬帶放大，生產(chǎn)過(guò)程無(wú) 需調(diào)整，適合與大批量生產(chǎn)?？梢?jiàn)，失配法是用犧牲增益來(lái)?yè)Q取電路的穩(wěn)定。 中和電容 nC39。時(shí)：0???引起自激 FF jbgYYYYY ?????? Loefereir現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 放大器的頻率特性 14 反饋電導(dǎo)ｇ Ｆ 隨頻率變化，呈現(xiàn)負(fù)值（等效為給電路提供能量），使電路增益增大，體現(xiàn)為正反饋；其呈現(xiàn)正值使電路增益減小，體現(xiàn)為負(fù)反饋。 此時(shí)，如果 g∑ = gs+ gie1 + gF ＝ 0，即整個(gè)回路的能量消耗為零，回路中儲(chǔ)存的能量恒定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì) 。 ? 當(dāng)放大器工作在窄帶時(shí)， Y參數(shù)變化不大，可以將 Y參數(shù)看作常數(shù)。e Cb39。 ? 直接用混 Π等效電路分析放大器性能時(shí)很不方便，常采用 Y參數(shù)等效電路。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻小信號(hào)諧振放大器的工作原理 ? 直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。 ? 工作穩(wěn)定可靠。 ? 按有源器件可以分為以 分立元件為主的高頻放大器 和以 集成電路為主的集中選頻放大器 ?，F(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ? 功能： 放大高頻小信號(hào)，以便作進(jìn)一步的變換和處理。 高頻小信號(hào)諧振放大器 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻小信號(hào)放大器的要求 ? 增益要高。 這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、 電源電壓等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。 ? 電容 Cb、 Ce對(duì)高頻旁路，其電容值較小。 cbeb CCCC ?? ?? ?? , b39。c rbb39。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 8 2. 放大器的性能參數(shù) 高頻小信號(hào)放大器的高頻等效電路 c L cI Y U???crebieb UYUYI ??? ??coebfec UYUYI ??? ??b S S bI I Y U??內(nèi)部方程 外部方程 忽略管子的內(nèi)部反饋，即 0reY ?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 9 由以上方程，可得出高頻小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo) ： （ 1）電壓放大倍數(shù) （ 2）輸入導(dǎo)納 （ 3）輸出導(dǎo)納 （ 4）通頻帶與矩形系數(shù) LoefebcV YY YUUK ????? ??Loefereiebbi YY YYYUIY ????? ??ieSfereoe0ccoSYYYYYUIYI ????????Lo0 .7 0 7QfB ? ?rK反向傳輸導(dǎo)納引起的輸入導(dǎo)納 反向傳輸導(dǎo)納引起的輸出導(dǎo)納 單調(diào)諧回路 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 1. 放大器的輸入導(dǎo)納 高頻諧振放大器的穩(wěn)定性 ? 穩(wěn)定性分析： 由于晶體管集基間電容 (混 Π網(wǎng)絡(luò)中 )的反饋，也就是通過(guò) Y參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納 的反饋，使放大器存在著工作不穩(wěn)定的問(wèn)題。 （自激振蕩） irYieY現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么 g∑ = gs+gie1+gF= 0 可能存在，即發(fā)生自激振蕩現(xiàn)象。 irYg∑= gs+ gie1 + gF ＝ 0 反饋電導(dǎo)ｇ Ｆ 對(duì)增益和諧振曲線的影響。bcC2L1LLCvbv電橋等效電路 原理：在晶體管的輸出端與輸入端引入一個(gè)附加的外部反饋電路來(lái)抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)的反饋?zhàn)饔谩? ? 共基電路的輸入導(dǎo)納較大，當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共發(fā)電路連接時(shí)，相當(dāng)于增大共發(fā)電路的負(fù)載導(dǎo)納而使之失配，從而使共發(fā)晶體管內(nèi)部反饋減弱，穩(wěn)定性大大提高。 失配法的缺點(diǎn)：增益較低 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 多級(jí)單調(diào)諧放大器 若單級(jí)放大器的增益不能滿足要求，就要采用多級(jí)放大器 設(shè)放大器有 n 級(jí)，各級(jí)的電壓增益分別為 un3u2u1u AA,A,A ? ，則總電壓增益 nA 為： un3u2u1un AAAAA ???? 而諧振時(shí)的電壓總增益為： n0u03u02u01u0n AAAAA ???? 如果各級(jí)放大器的參數(shù)及增益勻相同， 即n0u03u02u01u AAAA ??? ?，且通頻帶勻相同， 即Ln QfBBBB 013121 ????? ? 則有 ： ? ?? ????????nunnunAAAA0101 Au1 Au2 Aun 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ( 1 ) n 級(jí)放大器的通頻帶 令 nn1222 212111 ????????????? 12 n1 ??? ?? ?Lonnn QffB 122 1 ????可見(jiàn)， n 級(jí)放大器級(jí)聯(lián)后，總的通頻帶比單級(jí)放大器的通頻帶縮小了 12 1 ?n 倍，其中， 12 1 ?n 稱為頻率縮小系數(shù)。 ? 本質(zhì) ：在輸入高頻信號(hào)控制下，將電源直流功率轉(zhuǎn)換為高頻功率。 ? 要求 ：輸出功率大、效率高。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻功放與高頻小信號(hào)放大器的比較 高頻小信號(hào) 放大器 高頻功放 電路性質(zhì) 線性 非線性 應(yīng)用場(chǎng)合 發(fā)射機(jī)送給功放的信號(hào)接收機(jī)天線送來(lái)的信號(hào) 發(fā)射機(jī)末端 放大器類型 甲類 丙類 集電極輸出波形 與輸入信號(hào)一致 余弦脈沖 設(shè)計(jì)的目的 信號(hào)波形放大、傳輸 將電源的能量盡可能以信號(hào)的形式輸出 最關(guān)心的指標(biāo) 電壓增益 效率 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 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。 乙類工作狀態(tài) 晶體管只在輸入信號(hào) 的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài) IC=0，波形嚴(yán)重失真 , 管耗小效率高。 uCE 0 ic 輸出特性 uBE 0 ib UD 輸入特性 轉(zhuǎn)移特性 uBE 0 ic UD gm 特性曲線的折線化： 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ube ic ? Eb ? ub ???ic ? ???( 1 ) 集電極電流 ci 設(shè)輸入信號(hào)電壓 :c o sbbu U t??Ub c o sb e b b b bu E u E U t?? ? ? ?由晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線可以看出：當(dāng) 39。c o sc m b b bi g E U t E?? ? ? 39。1c o s bbbEEU?? ??? ?? ?39。因而回路選出基波電壓 cu ，而濾除各次諧波電壓。為保持輸出功率不變，需增大激勵(lì)信號(hào)，勢(shì)必增加前級(jí)負(fù)擔(dān)。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ? 丙類放大器為什么一定要用諧振回路作為集電極的負(fù)載？諧振回路為什么一定要調(diào)諧在信號(hào)頻率上？ ? 答：這是因?yàn)榉糯笃鞴ぷ髟诒悹顟B(tài)時(shí)，其集電極電流將是失真嚴(yán)重的脈沖波形，如果采用非調(diào)諧負(fù)載，將會(huì)得到嚴(yán)重失真的輸出電壓，因此必須采用諧振回路作為集電極的負(fù)載。c m be bi g u E?? 可得：? ?39。 式中： bdmcUggU???? ????表示 動(dòng)態(tài)特性曲線的斜率 ， 39。()c c ec m b b bcb b bm c e c c d c e ocbEui g E U EUU E Eg u E U g u UUU?? ?? ? ?????? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 uce ic (2 ) 動(dòng)特性 曲線的畫(huà)法： Uo ? A ? B O （ 1 ）作靜態(tài)工作點(diǎn) Q ： Ec ? Q 令 ot 90?? 由外部方程可得： 39。 gd ( 1) 欠壓工作狀態(tài)當(dāng)LR減小1bc c L d mcUU I R g gU? ? ? ? ?較大， 動(dòng)態(tài)特征曲線與m a xbeu所對(duì)的靜態(tài)特征曲線的交點(diǎn)位于放大區(qū)。 gd ? ubemax ? ? ? 特點(diǎn)： cesce Uu ?m i n ，晶體管的動(dòng)態(tài)范圍延伸到飽和區(qū)。表示。 將外部參量變化時(shí)對(duì)功率放大器工作狀態(tài)及性能指標(biāo)的影響稱為 外部特性 ，包括 負(fù)載特性 RL的影響 放大特性 Ub 的影響 調(diào)制特性 Eb、 Ec的影響 高頻功放的外部特性 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 1. 高頻功放的負(fù)載特性 負(fù)載特性是指只改變負(fù)載電阻 RL，高頻功放電流、電壓、功率及效率變化的特性。隨過(guò)壓狀態(tài)下， LLc RRUP221 ?時(shí)達(dá)到最大值；至臨界增加而增加與隨欠壓狀態(tài)下， Lc rLLc RRRIP ,22 11 ?2)3(??? ?集電極效率10cc LLIU RRIE? ? ???欠 壓 狀 態(tài) 下 ， 基 本 不 變 ， 與 成 近 似 線 性 關(guān) 系 ， 則