[工學]第3章高頻功率放大器電路gyx-資料下載頁
2025-01-14 15:55本頁面
【正文】 A是幅值為 因此， uA是幅值為 的矩形方波電壓。該電壓加到由 L、 C和 R組成的串聯諧振回路上，若諧振回路調諧在輸入信號角頻率上，且其 Q值足夠高，則可近似認為通過回路的電流 io是角頻率為 ?的余弦波， RL上獲得不失真輸出功率。 56 集成射頻功率放大器及其應用簡介 圖 M57704內部電路圖 57 圖 M57704外形尺寸圖 58 圖 M57704H典型應用電路 59 圖 MHW912的測試電路 60 寬帶高頻功率放大器 圖 1:1傳輸線變壓器， (a)圖是結構示意圖， (b)圖和 (c)圖分別是傳輸線方式和變壓器方式的工作原理圖， (d)圖是用分布電感和分布電容表示的傳輸線分布參數等效電路。 在以傳輸線方式工作時，信號從①、③端輸入， ②、④端輸出。如果信號的波長與傳輸線的長度可以相比擬，兩根導線固有的分布電感和相互間的分布電容就構成了傳輸線的分布參數等效電路。若傳輸線是無損耗的，則傳輸線的特性阻抗 CLZC ??? （ ） 61 其中 ΔL、 ΔC分別是單位線長的分布電感和分布電容， Zc的值取決于傳輸線的結構尺寸及線間填充介質的特性，對于理想無耗的傳輸線， Zc為純電阻。當 Zc與負載電阻 RL相等時，則稱為傳輸線終端匹配。 (a) 結構示意圖 (b)、 (c)、 (d)等效圖 圖 傳輸線變壓器結構示意及等效電路 62 (1)平衡與不平衡電路的轉換 (a) 不平衡 —平衡 (b)平衡 —不平衡 圖 平衡與不平衡電路的轉換 63 (2)阻抗變換 (a) 4:1阻抗變換器 (b) 1:4阻抗變換器 圖 傳輸線變壓器構成的阻抗變換器 LLc 2Ri2 i RiuZ ???Li 4R2iu4i2uZ ???64 利用傳輸線變壓器還可以實現其它一些特定阻抗比的阻抗變換，如 9: 1:16或 1: 16:1。圖 (b)是實現 1:4阻抗變換器，終端匹配條件是 。注意不同阻抗比時的終端匹配條件是不一樣的。 cL 2ZR ? 利用多個功率放大電路同時對輸入信號進行放大，然后設法將各個功放的輸出信號相加，這樣得到的總輸出功率可以遠遠大于單個功放電路的輸出功率，這就是功率合成技術。 65 圖 功率合成器的原理框圖 66 圖 67 本章小結 1. 高頻功率放大器主要用來對載波信號或高頻已調波信號進行功率放大，其主要性能指標是輸出功率和效率。根據導通角 θ的不同，高頻功率放大器可以分為甲類、乙類和丙類。相比之下，丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類大，但由于導通角 θ小，效率高，節(jié)約能源，所以是高頻功放中經常選用的一種電路形式。 丙類諧振功放中功放管的導通角小于 90?，所以輸出電流為脈沖電流，但是由于利用了選頻網絡的濾波作用，可以得到正弦電壓輸出。 68 2. 諧振功率放大器中，根據晶體管工作是否進入飽和區(qū)，將其分為欠壓、臨界、過壓三種工作狀態(tài)。當 Re、 VCC、VBB、 Uim四個參量中任意一個改變時，放大器的工作狀態(tài)也跟隨變化。四個量中分別只改變其中一個量，其他三個量不變所得到的特性分別為負載特性，集電極調制特性、基極調制特性和放大特性，熟悉這些特性有助于了解諧振功率放大器性能變化的特點，并對諧振功率放大器的調試有指導作用。 由負載特性可知，放大器工作在臨界狀態(tài)，輸出功率最大，效率比較高，通常將相應的值稱為諧振功率放大器的最佳負載阻抗，也稱匹配負載。 若丙類諧振功放用來放大等幅信號（如調頻信號）時，應該工作在臨界狀態(tài)；若用來放大非等幅信號（如調幅信號）時，應該工作在欠壓狀態(tài)；若用來進行基極調幅，應該工作在欠壓狀態(tài)；若用來進行集電極調幅，應該工作在過壓狀態(tài)。折線化的動態(tài)線在性能分析中起了非常重要的作用。 69 3. 丙類諧振功放的集電極直流饋電電路有串聯和并聯饋電兩種形式?；鶚O偏置常采用自給偏壓電路。自給偏壓電路只能產生反向偏壓，自給偏壓形成的必要條件是電路中存在非線性導電現象。 4. 為了實現和前后級電路的阻抗匹配，可以采用 LC分立元件、微帶線或傳輸線變壓器幾種不同形式的匹配網絡，分別適用于不同頻段和不同工作狀態(tài)。常用的 LC濾波匹配網絡有 L型、 π型和 T型，其主要作用是濾波和阻抗變換。 L型濾波匹配網絡可以把低阻變高阻，也可以把高阻變低阻；π型和 T型網絡實質上是 L型網絡的變形。 70 5. 諧振功放屬于窄帶功放。目前出現的一些集成高頻功放器件如 M57704系列和 MHW系列等，屬窄帶諧振功放，輸出功率不是很大，效率也不太高，但功率增益較大，需外接元件不多，使用方便，可廣泛用于一些移動通信系統和便攜式儀器中。 6. 寬帶高頻功放采用非調諧方式，工作在甲類狀態(tài)，采用具有寬頻帶特性的傳輸線變壓器進行阻抗匹配，并可利用功率合成技術增大輸出功率。 傳輸線變壓器不同于普通變壓器，它具有極寬的工作頻帶，主要用于平衡和不平衡電路的轉換、阻抗變換、功率合成與分配等。
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