高頻功率放大器參考論文-預(yù)覽頁
【正文】 放大器是無線電發(fā)射沒備的重要組成部分。 高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對(duì)頻帶寬度卻相差很大， 決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。高頻功率放大器的工作頻率高（由幾百 kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz），但相對(duì)頻帶很窄。由于這后一特點(diǎn)，使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同：低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。高頻功率放大器，又稱射頻功率放大器，用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。高頻功率放大器，又稱射頻功率放大器，用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。但無論哪種放大電路，在負(fù)載上都同時(shí)存在輸出電壓、電流和功率，從能量控制的觀點(diǎn)來看，放大電路實(shí)質(zhì)上都是能量轉(zhuǎn)換電路。輸出的功率并不一定大。(4) 研究方法不同電壓放大電路：圖解法、等效電路法。在不同場(chǎng)合下，對(duì)非線性失真的要求不同，例如，在測(cè)量系統(tǒng)和電聲設(shè)備中，這個(gè)問題顯得重要，而在工業(yè)控制系統(tǒng)等場(chǎng)合中，則以輸出功率為主要目的，對(duì)非線性失真的要求就降為次要問題了。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器?；蚍QA類放大。此時(shí)功率管的導(dǎo)電角θ=π。 (13) (14)要提高效率，就應(yīng)消耗在晶體管上的功率PT ,將電源供給的功率大部分轉(zhuǎn)化為有用的信號(hào)輸出功率。(3) 提高效率的主要途徑是減小靜態(tài)電流從而減少管耗。雖然減小了靜態(tài)功耗，提高了效率，但都出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真，因此，既要保持靜態(tài)時(shí)管耗小，又要使失真不太嚴(yán)重，這就需要在電路結(jié)構(gòu)上采取措施。如甲類功放的θ＝180o，效率最高也只能達(dá)到50％，而丙類功放的θ＜90%，效率η可達(dá)到80％。利用諧振回路LC2的選頻作用可輸出基波諧振電壓uc電流ic1。為集電極電流利用系數(shù)（波形系數(shù)）。如圖所示： 圖 負(fù)載對(duì)放大器性能影響的曲線觀察集電極余弦脈沖變化，如圖所示： Rp增大時(shí)的余弦脈沖波形(2) 調(diào)制特性集電極調(diào)制特性：指、 固定，變化對(duì)放大器性能的影響。作為基極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作于欠壓區(qū)。 放大特性(1) 基極饋電電路 圖 基極饋電電路(2) 集電極饋電電路 集電極饋電電路 (3) 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)（輸入與輸出） 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，晶體管T組成的非諧振甲類功率放大器工作在線性放大狀態(tài)。由變壓器原理可知，寬帶功放集電極的功率：Pc=Ph/ηt （其中Ph為輸出負(fù)載的實(shí)際功率，ηt為變壓器的傳輸功率）。乙類和丙類都適用于大功率工作。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。從輸出功率P0≥500mW來看，末級(jí)功放可以采用甲類或乙類或丙類功率放大器，但要求總效率η＞50%，顯然不能只用一級(jí)甲類功放，但可以只用一級(jí)丙類功放。放大器的工作狀態(tài)選為臨界狀態(tài)，取，得諧振回路的最佳負(fù)載電阻Re為，集電極基波電流振幅為，集電極電流脈沖的最大值及其直流分量，即 = / （）=216mA， = 放大器的轉(zhuǎn)換效率η為：η=/=77%。對(duì)于輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，在求它具有濾波和阻抗變換功能，即濾除各次分量，使負(fù)載上只有基波電壓；將外接負(fù)載RL 變換成諧振功放所要求的負(fù)載電阻R，以保證放大器輸出所需的功率。若取集電極并聯(lián)諧振回路的電容C=100pF，得回路電感為?；鶚O直流偏置電壓VB為。集電極的輸出功率為(若取變壓器效率=) =/≈31mW。 由上述計(jì)算結(jié)果得到靜態(tài)時(shí)(Vi=0)晶體管的射極電位為==，則=+=，=/β=，若取基極偏置電路的電=5，則=/5=，取標(biāo)稱值3kΩ。L10,L20可以采用色碼電感，也可以用環(huán)形磁心繞制。但由于受放大器內(nèi)部電容Cb39。(2)消除低頻寄生振蕩的辦法是設(shè)法破壞它的正發(fā)饋支路，例如減少基極回路線圈的電感量或串入電阻RF，降低線圈的有效Q值。(1) 通電觀察把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試之分。通過調(diào)試，最后檢查功能塊和整機(jī)的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要再進(jìn)一步對(duì)電路參數(shù)提出合理的修正。因?yàn)槿魷y(cè)量?jī)x器輸入阻抗小，則在測(cè)量時(shí)會(huì)引起分流給測(cè)量結(jié)果帶來很大誤差。記錄的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)條件，觀察的現(xiàn)象，測(cè)量的數(shù)據(jù)，波形和相位關(guān)系等。我們應(yīng)該認(rèn)真檢查。 【參考文獻(xiàn)】[1] 謝嘉奎.《電子線路 非線性部分(第四版)》[M]，高等教育出版社，2000，85120[2] 王明惠.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》[M]，武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，2001，5260[3] 郭維芹.《模擬電子線路實(shí)驗(yàn)》[M]，同濟(jì)大學(xué)出版社，1985，3045[4] 陸宗逸.《非線性電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》[M]，北京理工大學(xué)出版社，1989，1013[5] 張義芳，馮建化.《高頻電子線路》[M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998，5690第 28 頁 共 27
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