【正文】 丁類 (D類 )功率放大器 音頻放大器調(diào)制器 激勵(lì)放大輸出功率放大載波振蕩器天線開關(guān)高頻放大混頻器中頻放大與濾波解調(diào)器音頻放大器話筒本地振蕩器揚(yáng)聲器變頻器收發(fā)機(jī) 超外差式接收機(jī) Superheterodyne 發(fā)射機(jī) 功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。 2. 要解決的問題 ? 減小失真 （ 線性度 ） ? 管子的保護(hù) ? 提高輸出功率 ? 提高效率 ?? PP o=率直流電源提供的直流功 輸出功率?3. 提高效率的途徑 ? 降低靜態(tài)功耗 ， 即減小靜態(tài)電流 。 5. 效率與失真矛盾的解決 有源器件 諧振回路 窄帶諧振放大器 丙類 3 2 1 5 4 Tr1 Tr2 C L yL T 輸入回路 輸出回路 晶體管 6. 諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較 相同 : 要求輸出功率大，效率高 非線性 (大信號(hào) ) 不同 : 低頻（音頻） : 20Hz～ 20kHz 1 0 0 0m i nm a x ?ff高頻（射頻） : 3minmax ?ff（以調(diào)幅為例 ） ? ?o o m a( ) 1 c o s c o st V m t t?? ? ?v已調(diào)信號(hào) low high ω AM廣播信號(hào) : 535kHz～ 1605kHz， BW=10kHz 1 001k1 00 0k100??fBW諧振與非諧振 2k10 k200??fBW高頻窄帶信號(hào) 工作頻率與相對(duì)頻寬不同 , 7. 功放設(shè)計(jì)中各方面的折中關(guān)系 ? 減小失真 （ 線性度 ） ? 管子的保護(hù) ? 提高輸出功率 ? 提高效率 （ 1） 丙類導(dǎo)通角 180o，何時(shí)最優(yōu)？ 遺留問題： （ 2） 放大、臨界、飽和，何處最優(yōu)？ End 獲得高效率所需要的條件 功率關(guān)系 圖 高頻功率放大器的基本電路 V bm v be ? t 小信號(hào)諧振放大器與丙類諧振功率放大器的區(qū)別之處在于：工作狀態(tài)分別為小信號(hào)甲類與大信號(hào)丙類。而通常所說的靜態(tài)特性曲線是指低頻區(qū)： β0 fβ fT ? ff ?中頻區(qū)： Tβ fff ??高頻區(qū)： fff ??直接進(jìn)行高頻區(qū)或中頻區(qū)的分析和計(jì)算是相當(dāng)困難的。 考慮到采取圖解法與數(shù)學(xué)解析分析相折中的辦法： 折線近似分析法 。首先，寫出其表達(dá)式。但此時(shí)放大器處于甲乙類狀態(tài)，效率太低。 因此，下面分析四個(gè)參數(shù) Rp和電壓 VCC 、 VBB、 Vbm的變化對(duì)工作狀態(tài)的影響，即諧振功放的 動(dòng)態(tài)特性 。 在高頻功放中 ， 其動(dòng)特性一般不是直線 。 cmbmcd VVgg ??p1cmcm RIV ?vce ic Vo ? A VCC ? Q Vcm c?vcmin gd tVV ?co scmCCCE ??v2. 高頻功放的負(fù)載特性 vBE iC ? VBB ? VBZ vbe C??C?iC C?C??gC Vbm ? vbemax iCmax vce iC VCC ? Q vcemin Vces gd ? vbemax ? ? ? vcemin gcr ? 當(dāng) CCV 、 BBV 、 bmV 不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與負(fù)載 PR 的關(guān)系。 過壓 欠壓 0 臨 界 V CC cm1I0cIcmV過壓 欠壓 0 臨 界 V CC ?? PPoc?0cCC IVP ??oc PPP ?? ?1cmcmo 21 IVP ? 集電極調(diào)幅作用是通過改變VCC來改變 Ｉ cm1與 Ｐ o才能實(shí)現(xiàn)的， 過壓狀態(tài)， ic中間凹陷，隨著 Vcc變化， Icm1呈線性變化。 2. 改變 Ｖ bm對(duì)工作狀態(tài)的影響 諧振功率放大器用做振幅限幅器 Amplitude Limiter 欠壓 過壓 0 臨 界 V bm 1cmI0cIcmV3. 改變Ｖ BB對(duì)工作狀態(tài)的影響 基極調(diào)幅作用是通過改變 Ｖ BB來改變 Ｉ cm1與 Ｐ o才能實(shí)現(xiàn)的， 當(dāng) CCV 、 bmV 、 PR 不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與 BBV 的關(guān)系。由晶體管手冊(cè)已知其有關(guān)參數(shù)為 fＴ ≥70MHz ， Ap（功率增益）≥13 dB， Ｉ Cmax＝ 750ｍＡ ,Ｖ CE(sat)(集電極飽和壓降 )≥ ,Ｐ CM＝１ W。試求它的能量關(guān)系。試求該設(shè)計(jì)過程中的能量關(guān)系和放大器效率。 圖 對(duì)不同頻率電流的等效電路 若功率管 CE結(jié)、 VCC、 LC回路三者是串聯(lián) (或并聯(lián) )，則稱為集電極串饋（或并饋）電路。 若功率管的發(fā)射結(jié)、 vi 、 VBB 三者是串聯(lián)（或并聯(lián)），則稱為基極串饋（或并饋）電路。 N次諧波抑制度： LLnLLnn IIPPH lg20lg10 ??通常用對(duì)二次諧波抑制度 H2表示網(wǎng)絡(luò)的濾波能力。 功率電子器件送至回路的總回路送至負(fù)載的功率?k?)( 12k2krrr????IIrrr????1 rrr???? 1110L1??pp 39。 1） π型匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) ? 定義：用兩個(gè)同型抗和一個(gè)異型抗連接成 π型網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)人員還需要具有從大量的輸出結(jié)果中找到有用數(shù)據(jù)的技能。 史密斯圓圖 : 史密斯圓圖不僅能夠?yàn)槲覀冋页鲎畲蠊β蕚鬏數(shù)钠ヅ渚W(wǎng)絡(luò)，還能幫助設(shè)計(jì)者優(yōu)化噪聲系數(shù)，確定品質(zhì)因數(shù)的影響以及進(jìn)行穩(wěn)定性分析。 諧振功放獲得高效率的條件，需要借助于集電極余弦脈沖的分解。 諧振功放的 負(fù)載特性 ：改變 Rp。后來由于某種原因，性能發(fā)生變化。現(xiàn)在為了提高 η，在保持 VCC、 Re、 P0不變的條件下，將通角減小到 60176。 時(shí)的效率。 （ 1）試分析放大器原來的工作狀態(tài)。試分析原因，并計(jì)算這時(shí)的實(shí)際輸出功率和通角。 四、 諧振功放工作狀態(tài)的 近似估算 諧振功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，它的通角為 ψ=70176。 一、 甲乙丙類功率放大器的特點(diǎn)，丙類功放的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。 晶體管倍頻器有兩種主要形式：一種是利用丙類放大器電流脈沖中的諧波來獲得倍頻，叫做丙類倍頻器；另一種是利用晶體管的結(jié)電容隨電壓變化的非線性來獲得倍頻，可叫做參量倍頻器。 經(jīng)驗(yàn) : 只有在 RF領(lǐng)域工作過多年的人才能使用這種方法。 2） T型匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) ? 結(jié)構(gòu)： 如圖所示 T型網(wǎng)絡(luò)， 已知