[工學(xué)]第3章高頻功率放大器電路gyx-資料下載頁(yè)
2025-01-14 15:55本頁(yè)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(lián)諧振回路上，若諧振回路調(diào)諧在輸入信號(hào)角頻率上，且其 Q值足夠高，則可近似認(rèn)為通過(guò)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(yīng)用簡(jiǎn)介 圖 M57704內(nèi)部電路圖 57 圖 M57704外形尺寸圖 58 圖 M57704H典型應(yīng)用電路 59 圖 MHW912的測(cè)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(jié)構(gòu)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(shù)等效電路。 在以傳輸線方式工作時(shí)，信號(hào)從①、③端輸入， ②、④端輸出。如果信號(hào)的波長(zhǎng)與傳輸線的長(zhǎng)度可以相比擬，兩根導(dǎo)線固有的分布電感和相互間的分布電容就構(gòu)成了傳輸線的分布參數(shù)等效電路。若傳輸線是無(wú)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(zhǎng)的分布電感和分布電容， Zc的值取決于傳輸線的結(jié)構(gòu)尺寸及線間填充介質(zhì)的特性，對(duì)于理想無(wú)耗的傳輸線， Zc為純電阻。當(dāng) Zc與負(fù)載電阻 RL相等時(shí)，則稱為傳輸線終端匹配。 (a) 結(jié)構(gòu)示意圖 (b)、 (c)、 (d)等效圖 圖 傳輸線變壓器結(jié)構(gòu)示意及等效電路 62 (1)平衡與不平衡電路的轉(zhuǎn)換 (a) 不平衡 —平衡 (b)平衡 —不平衡 圖 平衡與不平衡電路的轉(zhuǎn)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(gòu)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(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn) 1:4阻抗變換器，終端匹配條件是 。注意不同阻抗比時(shí)的終端匹配條件是不一樣的。 cL 2ZR ? 利用多個(gè)功率放大電路同時(shí)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，然后設(shè)法將各個(gè)功放的輸出信號(hào)相加，這樣得到的總輸出功率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)功放電路的輸出功率，這就是功率合成技術(shù)。 65 圖 功率合成器的原理框圖 66 圖 67 本章小結(jié) 1. 高頻功率放大器主要用來(lái)對(duì)載波信號(hào)或高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，其主要性能指標(biāo)是輸出功率和效率。根據(jù)導(dǎo)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(dǎo)通角 θ小，效率高，節(jié)約能源，所以是高頻功放中經(jīng)常選用的一種電路形式。 丙類諧振功放中功放管的導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)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(jù)晶體管工作是否進(jìn)入飽和區(qū)，將其分為欠壓、臨界、過(guò)壓三種工作狀態(tài)。當(dāng) Re、 VCC、VBB、 Uim四個(gè)參量中任意一個(gè)改變時(shí)，放大器的工作狀態(tài)也跟隨變化。四個(gè)量中分別只改變其中一個(gè)量，其他三個(gè)量不變所得到的特性分別為負(fù)載特性，集電極調(diào)制特性、基極調(diào)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(diǎn)，并對(duì)諧振功率放大器的調(diào)試有指導(dǎo)作用。 由負(fù)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(yīng)的值稱為諧振功率放大器的最佳負(fù)載阻抗，也稱匹配負(fù)載。 若丙類諧振功放用來(lái)放大等幅信號(hào)（如調(diào)頻信號(hào)）時(shí)，應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；若用來(lái)放大非等幅信號(hào)（如調(diào)幅信號(hào)）時(shí)，應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行基極調(diào)幅，應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行集電極調(diào)幅，應(yīng)該工作在過(guò)壓狀態(tài)。折線化的動(dòng)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(lián)和并聯(lián)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(chǎn)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(dǎo)電現(xiàn)象。 4. 為了實(shí)現(xiàn)和前后級(jí)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(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)可以把低阻變高阻，也可以把高阻變低阻；π型和 T型網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)上是 L型網(wǎng)絡(luò)的變形。 70 5. 諧振功放屬于窄帶功放。目前出現(xiàn)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(dòng)通信系統(tǒng)和便攜式儀器中。 6. 寬帶高頻功放采用非調(diào)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(jìn)行阻抗匹配，并可利用功率合成技術(shù)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(zhuǎn)換、阻抗變換、功率合成與分配等。
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