【正文】 。 ?C —— 集電極效率 (Collector Efficiency) CooDoC PPPPPη??? Po —— 輸出信號(hào)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(fèi)用，也節(jié)省能源。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(shí)現(xiàn)能量變換和控制。 ③ 失真小 。 功率管的運(yùn)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(yùn)用狀態(tài)下的輸出電流波形 2．不同運(yùn)用狀態(tài)下的 ?C 管子的運(yùn)用狀態(tài)不同，相應(yīng)的 ?Cmax 也不同。 應(yīng)用：電子設(shè)備供電 。 高頻功率信號(hào)放大器使用中需要解決的兩個(gè) 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(diǎn)都是輸出功率大和效率高。 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。 傅里葉級(jí)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 。 (2)解決方法 VBB 負(fù)向增大 (?c 減小 )同時(shí) ， 提高輸入激勵(lì)電壓 Vbm， 以維持輸出功率不變 。 單元四 高頻功率放大器 3． 實(shí)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)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(shí) 。 ? 30186。 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 。 此時(shí)的 Re 稱為諧振功放的匹配負(fù)載 。 與諧振功放區(qū)別： 集電極回路接入調(diào)制信號(hào)電壓 。 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)。 (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 。 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 。 單元四 高頻功率放大器 3． 自給偏置電路 ib i2 i1 (1)自給偏壓 IB0 的產(chǎn)生 圖 2–3–2 (b)， vb ? 0 ? ib ? 0， 為脈沖電流 ， 可分解為 IB0 、 Ib1m 、Ib2m 、 ③ 若用于線性功率放大器 ， 會(huì)使放大器偏離乙類工作 ，造成輸出信號(hào)失真 ， 應(yīng)當(dāng)避免 。 單元四 高頻功率放大器 3． 討論 (1)諧波抑制度 Hn 和 ?K 間的矛盾 在實(shí)際濾波匹配網(wǎng)絡(luò)中 ， 提高 Hn，就會(huì)犧牲傳輸效率 ?K， 反之亦然 。 單元四 高頻功率放大器 4． 串、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換公式 若將一個(gè)由電抗和電阻相串接的電路與相并接的電路等效轉(zhuǎn)換 ， 根據(jù) 等效原理 ， 令兩者的 端導(dǎo)納相等 ， 即 sspp j1j11XRXR ???由此得 (1) 串轉(zhuǎn)并公式 ?????)1( 2ess2s2sp QRRXRR ????ssps2e2ss2s2sp)1(XRRXQRXXRX ?????單元四 高頻功率放大器 (2)并轉(zhuǎn)串公式 ????? 2eps 1 QRR??ppss XRRX ?(3)說明 ① 式中 ， ppsse XRRXQ ?? ② Xp 和 Xs 為實(shí)數(shù) ③ 電容： XＣ C?1?? 電感： XL = ?L 上述各式表明 ， Qe 取定后 ， Rp 和 Rs， Xp 和 Xs 之間可以相互轉(zhuǎn)換 。 單元四 高頻功率放大器 111 // LCC XXX ??? 解： 將 T 型網(wǎng)絡(luò) 分割成兩個(gè)串接的 L 型網(wǎng)絡(luò) ， 圖中 。 并令 ， 網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)諧振 。 在器件手冊(cè)中 ， 指定用作線性功率放大器的高頻功率管不宜丙類工作 ， 否則放大器功率增益將偏低 。 。 網(wǎng)絡(luò) Ⅱ ：取 Qe2 = 2， Ce10 = 10 pF， 并設(shè) Re2 = 35 ?。 單元四 高頻功率放大器 四 、 安裝調(diào)試 1． 調(diào)整輸入濾波網(wǎng)絡(luò)達(dá)到諧振與匹配 ， IC0 顯示最大 ， 功率計(jì)顯示也由小增大 。 通過計(jì)算效率和增益確定組成方案并選擇工作狀態(tài) 。 1． 將功率管接入諧振電路 在指定頻率上且特定幅值的輸入信號(hào)電壓激勵(lì)下 ，調(diào)整輸入和輸出濾波網(wǎng)絡(luò) ，使其諧振 ， 輸出功率最大 ，效率較高 。 功率管的特性已不能僅用靜態(tài)特性曲線表示 。 在后一個(gè) L 型網(wǎng)絡(luò) 中 ， 將 XC2 和 RL 的串接阻抗轉(zhuǎn)換為 Xp2 和 Rp2 的并接阻抗 ， 分別取值為 )1( 2e2Lp2 QRR ??e2p22Lp2p2 QRXRRXC???(注意 XC2 含負(fù)號(hào) ) 單元四 高頻功率放大器 (b) 圖 2–3–7 基極偏置電路 0p21 ??? XX L 令 ， 回路并聯(lián)諧振 ， 則 L 型網(wǎng)絡(luò) 呈現(xiàn)的 諧振電阻 為 )1( 2e2Lp2e QRRR ????其中， L2e2 / RXQ C?且網(wǎng)絡(luò)元件的表達(dá)式為 XC2 = Qe2RL， e2p2p21 / QRXX L ????單元四 高頻功率放大器 再來分析前一個(gè) L型網(wǎng)絡(luò) ， 它的負(fù)載電阻為 。 單元四 高頻功率放大器 5． 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 在諧振功率放大器中 ， 為了提高傳輸效率 ， 回路的有載品質(zhì)因數(shù)都較小 ， 一般在 10 以下 。 令 L00 rLQ ??為回路 固有品質(zhì)因數(shù) ， 在高 Q 條件下 ， 它的 有載品質(zhì)因數(shù) )(LLL0LL0e RrrQRrLQ?????單元四 高頻功率放大器 )(LLL0LL0e RrrQRrLQ????? 顯然 ， 當(dāng) Q0 一定時(shí) ， RL 越大于 rL， 相應(yīng)的 ?K 就越大 。 2． 對(duì)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求 ( 2 + 1 條 ) (1)變換 將外接負(fù)載 RL 變換為放大管所要求的負(fù)載 Re， 以保證放大器高效率 地輸出所需功率 。 單元四 高頻功率放大器