諧振功率放大電路及設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-13 04:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)計(jì)： 諧振功率放大電路的結(jié)構(gòu)： 功率管、直流饋電電路和濾波匹配網(wǎng)絡(luò)三部分構(gòu)成。 xxxx 物理系 2022 屆 學(xué)士學(xué)位論文 6 功率管： 放大器中功率管的選擇可以分為：甲類、乙類、丙類、丁類和甲乙類等幾種 ，在實(shí)際應(yīng)用中考慮到功率管的效率、穩(wěn)定性 以及節(jié)能的需要我們通常選擇丙類工作狀態(tài)下的功率管。 直流饋電網(wǎng)絡(luò)： 直流饋電網(wǎng)絡(luò)可以分為串饋、并饋兩類。 （ 1） 其中串饋網(wǎng)絡(luò)指的是：直流電源、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)和功率管在電路上串接的連接方式。 其中 Lc 為高頻扼流圈 ，它與 Cc 構(gòu)成電源濾波電路， Lc 的感抗很大接近斷路，Cc 的容抗很小，接近短路。這樣就 能避免信號(hào)電流通過直流而產(chǎn)生級(jí)間反饋，造成的不穩(wěn)定情況。 （ 2）并饋電路網(wǎng)絡(luò)指：直流電源 Vcc、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)和功率管在電路上并接的一種連接方式。 xxxx 物理系 2022 屆 學(xué)士學(xué)位論文 7 其中 Lc為高頻扼流圈，上面 Cc為直流電容起阻隔作用下面為電源濾波電容，這兩個(gè)電容很小接近短路， Lc 感抗很大接近斷路 。采用這種饋電方式，雖然在連接上是并聯(lián)，但是匹配網(wǎng)絡(luò)兩端的電壓 vc 直接加載了 Lc 上，所以加在集電極上的電壓 vce=Vcc=vc,與串饋網(wǎng)路相同。 濾波 匹配網(wǎng)絡(luò) 對(duì)于交流通路而言，濾波網(wǎng)絡(luò)應(yīng)介于功率管 T與外接負(fù)載 R之間。 主要用來濾除電路中不需要的 高次諧波分量。 （二）諧振功率放大電路的工作原理 （ a ）、（ b ）、分別為發(fā)送設(shè)備的中間放大級(jí)和末級(jí)放大器，（ c ）為相應(yīng)的原理電路。由圖知，輸入信號(hào)（又稱為激勵(lì)信號(hào)）經(jīng)變壓器耦合到晶體管的基極和發(fā)射極， 是直流電源電壓， 是基極偏置電源電壓， 為旁路電容， 為電源濾波電容， L 、 C 組成并聯(lián)諧振回路，作為集電極負(fù)載回路（或匹配網(wǎng)絡(luò)），該回路又稱為槽路，負(fù)載回路既可以實(shí)現(xiàn)選頻濾波的功能，又實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。放大后的信號(hào)通過變壓器耦合到負(fù)載 上（圖（ a ））或通過天線（圖（ b ））向空間輻射。圖（ c ）中的 為 L 、 C 回路的 電阻。 放大器的工作狀態(tài)決定于偏置電壓 的大小，當(dāng) 時(shí)，電路可工作在甲類狀態(tài)，當(dāng) 時(shí)為乙類狀態(tài)，當(dāng) 時(shí)為丙類狀態(tài)，作為高頻功率放大器，電路工作在丙類狀態(tài)，流過晶體管 的電流 為余弦脈沖，集電xxxx 物理系 2022 屆 學(xué)士學(xué)位論文 8 極效率 高。 設(shè) ， 所以，加到晶體管的基 — 射極間的電壓 為 則 為余弦脈沖 … 當(dāng)基極（發(fā)射結(jié)）導(dǎo)通時(shí)， 晶體管由截止進(jìn) 入放大區(qū)。經(jīng)放大后，所得 也為余弦脈沖 (b) 所示，同樣可分解為： …… xxxx 物理系 2022 屆 學(xué)士學(xué)位論文 9 當(dāng) 回路諧振于 時(shí)，在 回路兩端得到 的 最大輸出，即： ， 為回路的諧振等效總電阻 于是知： （ R 外接負(fù) 載等效值） 由此得到放大器的功率與效率： 結(jié)論 ： ①當(dāng) 一定時(shí)， 增大可以提高輸出功率
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