舉例5高頻電子電路設(shè)計(jì)-第四章高頻電子電路設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-20 16:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RE1 CE1T1L1N ?1N ?2T r1C10C1 1L1 0＋－V ?i寬帶功率放大器 丙類功率放大器RE2CE2T2C2 N2N1L2 C2 0C2 1L20N3RL＋－Ｖo＋ VCCT r2RB1*Vi＋－晶體管 T1與高頻變壓器 Tr1組成寬帶功率放大器，晶體管 T2與選頻網(wǎng)絡(luò) L C2組成丙類諧振功率放器。 21 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1. 寬帶功率放大器 (1) 靜態(tài)工作點(diǎn) C1RB 2RFRE1 CE1T1L1N ?1N ?2T r1C10C1 1L1 0＋－V ?i寬帶功率放大器 丙類功率放大器RE2CE2T2C2 N 2N1L2 C 2 0 C 2 1L20N3RL＋－Ｖo＋ VCCT r2RB1*Vi＋－晶體管 T1與 RB RBRE RF組成的寬帶功率放大器工作在甲類狀態(tài)。其特點(diǎn)是：晶體管工作在線性放大 區(qū)。其 靜態(tài)工作點(diǎn) 的計(jì)算方法 與低頻電路相同。 由關(guān)系式(431)~(434)確定。 寬帶功率放大器集電極的輸出功率 PC為 PC= PH /? T 式中， PH為輸出負(fù)載上的實(shí)際功率； ?T為變壓器的傳輸效率，一般 ?T = ~。 (2) 高頻變壓器 22 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1. 寬帶功率放大器 圖 甲類功放的負(fù)載特性 圖 大器的負(fù)載特性。為獲得最大不失真輸出功率，靜態(tài)工作點(diǎn) Q應(yīng)選在交流負(fù)載線 AB的中點(diǎn)。 集電極的輸出功率 PC的表達(dá)式為 H2CmCmCmC 2121RVIVP????式中 ， R39。H 為集電極等效負(fù)載電阻； Vcm為集電極交流電壓的振幅 ， 其表達(dá)式為 CE SE1CQCCCm VRIV ???23 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1. 寬帶功率放大器 (3) 功率增益 與電壓放大器不同的是 ， 功放應(yīng)有一定的功率增益 ， 對(duì)于圖 ， 寬帶功放要為下一級(jí)丙類功放提供一定的激勵(lì)功率 ， 必須將前級(jí)輸入的信號(hào)進(jìn)行功率放大 ，功率增益 為 AP=PC / Pi 式中 ， Pi為功放的輸入功率 ， 它與功放的輸入電壓 Vim及輸入電阻 Ri的關(guān)系為 iiim2 PRV ?24 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 2. 丙類功率放大器 (1) 基本關(guān)系式 C1RB 2RFRE1 CE1T1L1N ?1N ?2T r1C10C1 1L1 0＋－V ?i寬帶功率放大器 丙類功率放大器RE2CE2T2C2 N 2N1L2 C 2 0 C 2 1L20N3RL＋－Ｖo＋ VCCT r2RB1*Vi＋－丙類功放的基極偏置電壓 –VBE是利用發(fā)射極電流的直流分量 IE0(IE0?Ic0)在射極電阻 RE2上產(chǎn)生的壓降來提供的，故稱為自給偏壓電路。 當(dāng)放大器的輸入信號(hào) vi為正弦波時(shí) ， 集電極的輸出電流 iC為余弦脈沖波 。 利用諧振回路 L2C2的選頻作用可輸出基波諧振電壓vC 電流 iC1。 集電極基波電壓的振幅 pC1mC1mRIV ?式中 ， IC1m為集電極基波電流的振幅； Rp為集電極負(fù)載阻抗 。 25 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 2. 丙類功率放大器 集電極輸出功率 p2C1mp2C1mC1mC1mC 212121RVRIIVP ???? 直流電源 VCC供給的直流功率 C0CCD IVP ?式中 ， IC0 為集電極電流脈沖 iC 的直流分量 。 電流脈沖iC 經(jīng)傅立葉級(jí)數(shù)分解 ， 可得峰值 與分解系數(shù) ?n(θ)的關(guān)系式 CmI26 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 2. 丙類功率放大器 ??????)()(/0CmC01C1mCm????IIII分解系數(shù) ?n(θ)與 θ的關(guān)系如圖 。 ?α2（ θ）的值， 在 θ= 60o 時(shí)最大，即二次 諧波的電流脈沖 Icm2 為 最大值，而且 效率 η也比較高。 27 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 2. 丙類功率放大器 圖 功放管輸入電壓 VBE與集電極電流脈沖 iC的波形關(guān)系 。 由圖可得： BmBjcosVVV ???式中 , Vj為晶體管導(dǎo)通電壓(硅管約 ， 鍺管約)； VBm為輸入電壓 (或激勵(lì)電壓 )的振幅； VB為基極直流偏壓 。 VB = IC0 ? RE 當(dāng)輸入電壓 VBE大于導(dǎo)通電壓 時(shí) ， 晶體管導(dǎo)通 ， 并工作在放大狀態(tài) ，則基極電流脈沖 與集電極電流脈 成線性關(guān)系 ， 即滿足 BmICmIj BmBmfeCm IIhI ???28 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 2. 丙類功率放大器 功放的功率增益 ioPPAp ?或 dBlg10ioPPAP ?如圖 ，丙類功放的輸出回路采用變壓器耦合方式。其作用一是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，將集電極的輸出功率送至負(fù)載；二是與諧振回路配合，濾除諧波分量。 集電極諧振回路為部分接入 ， 諧振頻率 LC1o ??或 LCfπ21o ?29 YANGTZE NORMAL UN
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