【正文】 了對(duì)激勵(lì)功率的要求。 上述分析表明， ic的導(dǎo)通角加大，將使功率管的效率大大降低； Ib1的加大將使激勵(lì)功率增加，這會(huì)使放大器的功率增益降低，這種現(xiàn)象將隨工作頻率升高而加劇。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 二、非線(xiàn)性電抗效應(yīng) 功放管中存在集電結(jié)電容 Cb’c, 這個(gè)電容是隨集電結(jié)電壓 Ube變化的非線(xiàn)性勢(shì)壘電容。 Cb’c可達(dá)幾十到一二百皮法。 它的存在使的對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)出低阻通道，使 ib加大， rbb’上壓降增大 ， ub‘e減小， ic減小， 輸出功率和效率下降。同時(shí)也會(huì)帶來(lái)放大器的不穩(wěn)定。 三 、 發(fā)射極引線(xiàn)電感的影響 長(zhǎng)度為 l，直徑為 d的，導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的電感為： 當(dāng)頻率很高時(shí)， ωLe不能忽略。 在高頻工作時(shí)，這個(gè)電感呈現(xiàn)出很大的阻抗，作為射級(jí)負(fù)反饋。從而減小了集電極電流、降低了輸出功率和效率。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 四 、 飽和壓降的影響 晶體管工作于高頻時(shí) , 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其飽和壓降隨頻率提高而加大。 Uc=EcUces減小 所以電壓利用系數(shù)降低，輸出效率降低，輸出功率減小。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 高頻功率放大器的實(shí)際線(xiàn)路 一、 直流饋電線(xiàn)路 直流電源 加到功放管各極上去的線(xiàn)路叫直流饋電線(xiàn)路 。直流饋電線(xiàn)路包括 集電極饋電線(xiàn)路 和 基極饋電線(xiàn)路 。下面結(jié)合集電極饋電線(xiàn)路和基極饋電線(xiàn)路說(shuō)明旁路電容 Cb、扼流圈 Lb的應(yīng)用方法。 集電極饋電線(xiàn)路 (1) 串聯(lián)饋電線(xiàn)路 結(jié)構(gòu)： 晶體管、 電源、 諧振回路三者是串聯(lián)連接的 , 故稱(chēng)為串聯(lián)饋電線(xiàn)路。如圖 325(a) 所示。 (2)并聯(lián)饋電線(xiàn)路 結(jié)構(gòu)： 其晶體管、 電源、 諧振回路三者是并聯(lián)連接的 , 故稱(chēng)為并聯(lián)饋電線(xiàn)路。如圖 325(b) 所示。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 VCCbEcLbL( a )VEc( b )C L1Cb1CbLb 圖 325 (a) 串聯(lián)饋電 。 (b) 并聯(lián)饋電 優(yōu)點(diǎn)： Ucc、 LB、 CB處于高頻地電位，使得回路不容易受分布參數(shù)影響。 優(yōu)點(diǎn)： 回路一端為直流地電位， L、 C元件一端可以接地，安裝方便。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 在信號(hào)頻率上 Lb 的感抗很大 ， 接近開(kāi)路；Cb 的容抗很小 ， 接近短路 ， 避免信號(hào)電流通過(guò)直流電源而產(chǎn)生級(jí)間反饋 ，造成工作不穩(wěn)定 。 tUUuUu c c o scCCCCCE ?????第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 Lb —— 高頻扼流圈； Cb —— 隔直電容； Cb1 —— 旁通電容。 在信號(hào)頻率上 ， Lb 感抗很大 ， 接近開(kāi)路 ， Cb、 Cb1 的容抗很小 ， 接近短路 。 雖然電源與諧振回路在形式上是并聯(lián)的 ， 但諧振回路兩端電壓 uc 直接反映在 LC 上 ， 因而 tUUuUu c c o scCCCCCE ?????與 串饋電路 相同。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 2．基極饋電線(xiàn)路 (1)作用 為放大電路提供合適的偏置電壓 ， 使功率管工作在丙類(lèi) 。 (2)常用形式 基極饋電線(xiàn)路也有串聯(lián)和并聯(lián) 兩種形式 。 圖 326示出了幾種基極饋電形式 , 基極的負(fù)偏壓既可以是外加的 , 也可以由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過(guò)電阻產(chǎn)生 。 前者稱(chēng)為固定偏壓 ，后者稱(chēng)為自給偏壓 。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 發(fā)射極自給偏壓 基極組合偏壓 基極零偏壓 ReCbVCbVR1R2ECbLbV( a ) ( b ) ( c )利用 Ie0 流經(jīng) Re產(chǎn)生偏壓電壓：UBB= － Ie0 Re 調(diào)節(jié) Re ，可調(diào)節(jié)反偏電壓大小。 自給偏壓的優(yōu)點(diǎn) 是偏壓隨激勵(lì)大小變化，使晶體管的各極 電流受激勵(lì)變化的影響小，電路工作穩(wěn)定。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 解： 分析 :輸入輸出回路中交流要有交流通路，直流要有直流通路，而且交流不能流過(guò)直流電源 例 33：改正右圖中的錯(cuò)誤， 不得改變饋電形式。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 二、輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 對(duì)交流通路而言 ， 濾波匹配網(wǎng)絡(luò) (FilterMatched Network)介于功率管 T 和外接負(fù)載 RL 之間 。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 2. 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有這樣的幾個(gè)特點(diǎn) : (1) 以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大 , 即起到阻抗匹配 的作用 。 (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率 , 即有良好的濾波 作用 。 (3) 大多數(shù)發(fā)射機(jī)為波段工作 ， 因此雙端口網(wǎng)絡(luò)要適應(yīng)波段工作的要求 。 3. LC匹配網(wǎng)絡(luò) 圖 327是幾種常用的 LC匹配網(wǎng)絡(luò)。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 R2R 1( a ) ( b ) ( c ) 圖 327幾種常見(jiàn)的 LC (a) L型 。 (b) T型 。 (c) Π型 L型網(wǎng)絡(luò)是由兩種異性電抗元件組成，又分為 LⅠ 型（負(fù)載電阻 RP與 XP并聯(lián)）和 LⅡ 型（負(fù)載電阻 Rs與 Xs串聯(lián)）兩種；而 T型和 Π型可以看作兩個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)。因此以 L型為例進(jìn)行分析。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 由此可見(jiàn) ：在負(fù)載電阻RP大于 功放要求的 最佳負(fù)載阻抗 RLcr時(shí)，采用 LI型網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)調(diào)整 Q值，將大的負(fù)載電阻 RP變換較小的為 R’s(R’s= RLcr)。諧振時(shí)應(yīng)有 Xs+X’s=0. (a) L I 型網(wǎng)絡(luò) (電阻 RP與網(wǎng)絡(luò)電抗 XP并聯(lián) ) ppRQX?211spRRQ? ? ?221spQXXQ? ? ?其中： ()39。39。 ppssppR jXR jXR jX?? ?(1)L I型網(wǎng)絡(luò) 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 由此可見(jiàn) ： 負(fù)載 RS小于最佳負(fù)載RLcr時(shí)，采用此網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)調(diào)整 Q值可以將小的 RS變?yōu)榇蟮?RLcr，獲得阻抗匹配 39。( 39。)39。39。ppssppR jXR jXR jX?? ?(a) L Π 型網(wǎng)絡(luò) (電阻 RS與網(wǎng)絡(luò)電抗 XS串聯(lián) ) p X (1)L I I型網(wǎng)絡(luò) 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 例 34 試設(shè)計(jì)一 L型匹配網(wǎng)絡(luò)作為功放的輸出電路。已知工作頻率 f=5MHz，功放的臨界電阻為 RLcr=100歐姆，天線(xiàn)端電阻 R2=10歐姆。 解： 根據(jù)題意，由于負(fù)載電阻（天線(xiàn)端電阻） R2 RLCR，故選擇 LII型。且串聯(lián)支路用電感，并聯(lián)支路用電容。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 (2) π型和 T濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 1L c rL ??RRQ因?yàn)? 1LL c r ??RRQ或 故在 RL和 R’L相差不大時(shí)， Q只能很小，會(huì)使濾波性能很差 這時(shí)可采用 ?型或 T濾波匹配網(wǎng)絡(luò) RP C2 RL L1 C1 RL L1 C1 L2 RP π型濾波匹配網(wǎng)絡(luò) T型濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 恰當(dāng)選擇兩個(gè) L型網(wǎng)絡(luò)的 Q值，就可兼顧濾波和阻抗匹配的要求。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 圖 329是一超短波輸出放大器的實(shí)際電路 , 它工作于固定頻率。 3 D A 2 1 CCbVC1L1L2C2＋ 2 2 .5 V圖 329 一超短波輸出放大器的實(shí)際電路 L2是為抵消天線(xiàn)的容抗而設(shè)立的 C C L2構(gòu)成?型匹配網(wǎng)絡(luò) 自偏壓 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 115 2． 耦合回路 圖 330是一短波發(fā)射機(jī)的輸出放大器 ， 它采用 互感耦合回路作輸出電路 , 多波段工作 。 （ 簡(jiǎn)單分析教材圖 334) V1CbC1L1L2C2KL3－ 2 4 VM 圖 333 短波輸出放大器的實(shí)際線(xiàn)路 1:4傳輸線(xiàn)變壓器 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 116 三、推挽連接線(xiàn)路 在高頻功放中 ， 不論是輸出級(jí)還是中間級(jí) ， 有時(shí)會(huì)用到推挽連接線(xiàn)路 ， 其 主要目的 是為了 提高輸出功率 ，工作原理與低頻功放類(lèi)似 。 此處不再祥述 。 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 117 四、高頻功放的實(shí)際線(xiàn)路舉例 圖 338(a)是 工作頻率為 50 MHz的晶體管諧振功率放大電路 , 它向 50 Ω外接負(fù)載提供 25W功率 , 功率增益達(dá) 7 dB。 V L2Ec＋ 1 3 .5 VLbC1C214 ～ 150pF50 ?90 ～ 4 0 0 p FL1L332 ～ 2 5 0 p F32 ～ 2 5 0 p FC3C450 ?( a )第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 118 C5VR1100k ?50 ?5 ～ 3 0 p F L15 ～ 33pF 1 5 p FC4R21 1 0 k ?EGEDC61 5 p FL3C8C75 ～ 3 3 p F5 ～ 3 3 p F50 ?( b )C1C2C3L2 圖 338 高頻功放實(shí)際線(xiàn)路 (a) 50 MHz諧振功放電路 。 (b) 175 MHz諧振功放電路 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 119 功率放大器線(xiàn)性化技術(shù) (略 ) 一、 功率回退技術(shù) 二、預(yù)失真線(xiàn)性化技術(shù) 三、前饋技術(shù) 四、負(fù)反饋技術(shù) 五、包絡(luò)消除與恢復(fù)技術(shù) 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 120 高頻功放、功率合成與射頻 模塊放大器 一、 D類(lèi)高頻功率放大器 1. 電流開(kāi)關(guān)型 D類(lèi)放大器 圖 339是 電流開(kāi)關(guān)型 D類(lèi)放大器 的原理線(xiàn)路和波形圖 ， 線(xiàn)路通過(guò)高頻變壓器 T1, 使晶體管 V V2獲得反向的方波激勵(lì)電壓 。 在調(diào)諧回路中間抽頭處 ， 兩個(gè)晶體管脈動(dòng)電壓的平均值應(yīng)等于電源電壓 Ucc。 即： 第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 121 2212[ ( ) c o s ] ( )m c e s c e s m c e s c e s c cU U t U d t U U U U?? ????? ? ? ? ? ? ?? 由此可得 ()22 ( ) ( )m c c c e s c e sm m c e s c c c e sU U U UU U U U U??? ? ?? ? ? ? 集電極回路兩端的高頻電壓有效值為 集電極回路兩端的高頻電壓峰值為 (346) (347) ()22cmc e ff c c c e sUU U U?? ? ?第 3章 高頻諧振放大器 《 高頻電子線(xiàn)路 》 122 CALRLT2ic 1ic 2V1V20T1ic 1? t0( b )ic 2? t0( c )uce 1? t0( d )uce s