【正文】 電源及輔助元件 L?、 C?、 C?等 ) 這種電路是將天線 (負(fù)載 )回路通過(guò)互感或其他形式與集電 極調(diào)諧回路相耦合。 ２ )復(fù)合輸出回路 可以看到：從晶體管集電極向右方看去，等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路，如圖所示。 C1L1r?r1ik等效電路 由耦合電路的理論可知，當(dāng)天線回路調(diào) 諧到串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí)，它反映到 L1C1中 介回路的等效電阻為 A22RM???r因而等效回路的諧振阻抗為 ???????? ???????A22111111pRMCL)(CLRrrr 改變 M就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下，調(diào)整中介回路的等效阻抗，以達(dá)到阻抗匹配的目的。 耦合越緊，即互感 M越大，則反映等效電阻越大，回路的等效阻抗也就下降越多。 為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負(fù)載 RA上就希望 反射電阻 r?回路損耗電阻 r1 2121122 p?????????????????MRMIIAkkAk???rrrrrrrop 功率電子器件送至回路的總 回路送至負(fù)載的功率 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常以輸出至負(fù)載的有效功率與輸入到回路的總交流功率之比來(lái)代表。這比值叫做中介回路的傳輸效率 ?k，簡(jiǎn)稱中介回路效率。 C 1L 1r?r 1i k 從回路傳輸效率高的觀點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)使 QL盡可能地小。但從要求回路濾波作用良好來(lái)考慮，則 QL值又應(yīng)該足夠大。從兼顧這兩方面出發(fā)， QL值一般不應(yīng)小于 10。在功率很大的放大器中， QL也有低到 10以下的。 0111111 RRr Lppk ??????????? ?? rr rr r?故有 : rrrrrr???????????11111110111 LCLRLCLRLpp??值有負(fù)載時(shí)的回路抗有負(fù)載時(shí)的回路諧振阻值無(wú)負(fù)載時(shí)的回路抗無(wú)負(fù)載時(shí)的回路諧振阻M變化對(duì)工作狀態(tài)的影響 ???????? ???????A22111111pRMCL)(CLRrrr A22RM???r欠壓 過(guò)壓0 臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過(guò)壓臨界R p負(fù)載特性曲線 cppp ???????????? p p p AAPA天線功率 Po—集電極 輸出功率 功率 P=電源供給功率 ?k 中介回路效率 ?c 集電極效率 總效率 1. 160MHz， 13W諧振功率放大電路 放大器的功率增益達(dá) 9dB，可向 50?負(fù)載供出 13W功率，電路如圖所示。 50 ?C 117pL 116 nH3 D A 1 0 7 L c2 8 0 n H L b2 8 0 n HC 245 pV CC+ 28 VC c0 .0 1L 297 nHC 316 pC 410 p50 ?13W基極采用自給偏置電路 ， Ib0在 Lb的直流電阻上產(chǎn)生很小的負(fù)向偏置電壓， C C L1構(gòu)成 T型匹配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié) C1和 C2， 使本級(jí)的輸入阻抗等于前級(jí)放大器所要求的 50?匹配電阻 ， 以傳輸最大的功率。 集電極采用并饋電路。 LC為高頻扼流圈， CC為高頻旁路電容。對(duì)于交流信號(hào)，放大器的輸出端采用 L型匹配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié) C C4可使 50?的負(fù)載阻抗變換為功率放大管所要求的最佳匹配阻抗 Rp。 諧振功率放大器實(shí)例 2. 50MHz， 25W調(diào)諧功率放大電路 放大器的功率增益為 7dB，可給 50?負(fù)載輸出 25W功率， 電路如圖所示。 50 ?C11 4 ~ 1 5 0 p L13 D A 1 0 0 L 2 LbC29 0 ~ 4 0 0 pVCC1 3 . 5 VCcL3C 33 2 ~ 2 5 0 pC43 2 ~ 2 5 0 p50 ?25W本電路基極部分與上圖相同，集電極的饋電是串饋形式， L2不是高頻扼流圈，而是網(wǎng)絡(luò)元件， L L C C4構(gòu)成 ?型匹配網(wǎng)絡(luò)。 在發(fā)射系統(tǒng)中常采用晶體管丙類倍頻器來(lái)獲得所需要的發(fā)射信號(hào)頻率。 采用倍頻器的原因： (1)降低主振器的頻率，對(duì)頻率穩(wěn)定指標(biāo)是有利的。 (2) 為了提高發(fā)射信號(hào)頻率的穩(wěn)定程度，主振器常采用石英晶體振蕩器，但限于工藝，石英諧振器的頻率目前只能達(dá)到幾十 MHz，為了獲得頻率更高的信號(hào)，主振后需要倍頻。 (3) 加大調(diào)頻發(fā)射機(jī)信號(hào)的頻移或相移，即加深調(diào)制度。 (4) 倍頻器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的頻率是不相同的，因而可削弱前后級(jí)寄生耦合，對(duì)發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定工作是有利的。 (5)展寬通頻帶 倍頻器常有三種形式： 乘法器實(shí)現(xiàn)倍頻； 丙類放大器倍頻， 參量倍頻器，是利用晶體管的結(jié)電容隨電壓變化的非線性來(lái)實(shí)現(xiàn)倍頻。 晶體管倍頻器 載 頻振蕩器放大或倍頻器 調(diào)制器16. 33 3M H z16. 33 3M H z49 M H z丙類倍頻器 原理框圖 某系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)頻率為 49MHz，該頻率由 倍頻而來(lái)。 ，若將輸出負(fù)載回路調(diào)諧在三次諧波頻率上即可得到 49MHz的發(fā)射頻率。其如圖所示。 C 1v s R bR e C2C LC 3v o+V CC 晶體管丙類倍頻電路與工作原理 丙類倍頻器的基本電路如圖所示。 Rb_自偏電阻，也可用高頻扼流圈代之， C2導(dǎo)通角 L、 C是調(diào)諧回路，調(diào)諧在輸入信號(hào)的某次諧波頻率上。 ? n2. 01. 00 . 50. 40. 30. 20. 1020 ? 40 ? 60 ? 8 0 ?10 0 ?? c? 1? 01 8 0 ?120 ? 160 ?? 1? 0? 0? 1? 2? 3 1 40 ? 丙類倍頻器工作在丙類，因?yàn)楸惙糯笃鞯募姌O電流 ic是一脈沖波形，電流含有輸入信號(hào)的基頻和高次諧頻。輸出回路調(diào)諧于某次諧波即可實(shí)現(xiàn)某次諧波的放大。 導(dǎo)通角的大小又該如何選取呢？這要根據(jù)倍頻器的倍頻次數(shù)來(lái)決定，由余弦脈沖分解系數(shù)可見(jiàn)，二次諧波系數(shù)的最大值對(duì)應(yīng)在導(dǎo)通角 c =60 附近，三次諧波系數(shù)的最大值所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通角約為 40 ，諧波次數(shù)更高時(shí)，導(dǎo)通角更小。 倍頻器應(yīng)該工作在欠壓、臨界還是過(guò)壓狀態(tài)呢？ 一般工作在欠壓和臨界狀態(tài)。 ? 負(fù)載回路的濾波作用 丙類放大管集電極電流 ic的基波分量的振幅最大，二階諧波次之，諧波次數(shù)愈高，其幅值也愈小。作為基波放大時(shí)，負(fù)載回路要濾除高次諧波分量還是比較容易的。但是，作為倍頻器，要濾除的是幅值較大的低次諧波分量，這會(huì)有不少困難。 +VCCLCnf吸收回路 負(fù)載回路中的吸收電路 (1) 提高回路的品質(zhì)因數(shù) Qo，設(shè)倍頻次數(shù)為 n，則輸出調(diào)諧回路的 Q約需 Qo＞ 10n ，若 n=3，則 Qo＞ 95。 (2) 在輸出回路旁并接吸收回路 吸收回路可調(diào)諧在信號(hào)基頻上或其他特別要濾除的頻率上，如圖所示。 (3) 采用選擇性好的帶通濾波器作負(fù)載回路。 (4) 用推挽倍頻電路。 怎樣提高輸出回路的濾波作用呢？ 1. 諧振功率放大器主要用來(lái)放大高頻大信號(hào)，其目的是為了獲得高功率和高效率輸出的有用信號(hào)。 2. 諧振功率放大器的特點(diǎn)是晶體管基極為負(fù)偏壓，即工作在丙類工作狀態(tài)，其集電極電流為余弦脈沖狀，由于負(fù)載為 LC回路，則輸出電壓為完整正弦波。 3. 丙類諧振功率放大器工作在非線性區(qū)，采用折線近似法進(jìn)行分析，根據(jù)晶體管是否工作在飽和狀態(tài)而分為欠壓、臨界和過(guò)壓三種工作狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載電阻 Rp變化時(shí)，其工作狀態(tài)發(fā)生變化，由此引起放大器輸出電壓、功率、效率的變化特性稱為負(fù)載特性。各極電壓的變化也會(huì)引起工作狀態(tài)的變化。其中臨界工作時(shí)輸出功率最大，效率也較高，欠壓、過(guò)壓工作狀態(tài)主要用于調(diào)幅電路。過(guò)壓工作狀態(tài)也用于中間級(jí)放大。 本 章 小 結(jié) 4. 功率放大器的主要指標(biāo)是功率和效率，丙類諧振功放利用折線化后的轉(zhuǎn)換特性和輸出特性進(jìn)行分析計(jì)算。為了提高效率，常采用減小管子導(dǎo)通角和保證負(fù)載回路諧振。 5. 一個(gè)完整的功率放大器由功放管、饋電電路和阻抗匹配電路等組成。阻抗匹配電路是保證功放管集電極調(diào)諧、負(fù)載阻抗和輸入阻抗符合要求的電路。在給定功放管后，放大器的設(shè)計(jì)主要就是饋電電路和阻抗匹配電路的設(shè)計(jì)。 6. 功放管在高頻工作時(shí)很多效應(yīng)都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，因此，理論分析與實(shí)際參數(shù)有一定誤差，分布電阻、電感和電容等效應(yīng)不可忽略，功放管的實(shí)際工作狀態(tài)要由實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)整 。