【正文】 vcE= VCC–Vcmcos?t LCC1LC+VC CALC CC1+VC CLC2( a) 串饋 ( b ) 并饋 優(yōu)點(diǎn)：在并饋電路中，信號(hào)回路兩端均處于直流地電位，即零電位。對(duì)高頻而言，回路的一端又直接接地，因此回路安裝比較方便，調(diào)諧電容 C上無(wú)高壓，安全可靠； 缺點(diǎn) :在并饋電路中， LC處于高頻高電位上，它對(duì)地的分布電容較大，將會(huì)直接影響回路諧振頻率的穩(wěn)定性；串聯(lián)電路的特點(diǎn)正好與并饋電路相反。 (2) 串并饋直流供電路的優(yōu)缺點(diǎn) LCC1LC+VC CALC CC1+VC CLC2( a) 串饋 ( b ) 并饋CB LB LB LB CE RB Re VT VT VT CB CB CB1 LB L L C C VT VT EB EB 基極饋電線(xiàn)路 對(duì)基級(jí)饋電線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，也有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。在實(shí)際應(yīng)用中，由于基極饋電電路中采用單獨(dú)電源 BBU 不方便，通常采用自給偏壓的方式提供基極偏置。 IBO UBB IBO Ieo + UBB 輸入回路滿(mǎn)足 ： vBE= –VBB+Vbmcos?t ( 1 ) 利用基極回路直流 BOI 產(chǎn)生偏壓 bBOBB RIU ?? ( 2 ) 利用 BOI 在 bbr ? 上產(chǎn)生偏壓 bbBOBB rIU ??? ，注意：一般 bbr ?很小，所以 BBU 很小且不穩(wěn)定。 ( 3) 利用射極電流 eoI 在 eR 上產(chǎn)生偏壓 eeoBB RIU ?? ，而且這種電路能自動(dòng)維持放大器的工作穩(wěn)定。 以上基極自給偏壓電路中，前兩個(gè)為并饋線(xiàn)路，后一種為串饋線(xiàn)路。二、高頻功放的耦合回路 高頻功放都要采用一定的耦合回路，以使輸出功率能有效地傳輸?shù)截?fù)載 （下級(jí)輸入回路或天線(xiàn)回路），一般說(shuō)來(lái)，放大器與負(fù)載之間的耦合可采用下圖所示的四端網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示。這個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)完成的任務(wù)是：Ri Ro R39。L R39。S 功 率 放大器 輸入 匹配 網(wǎng)絡(luò) 輸出 匹配 網(wǎng)絡(luò) RL RS uS (1) 使負(fù)載阻抗與放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保證放大器傳輸?shù)? 負(fù)載的功率最大 ，即它起著匹配網(wǎng)絡(luò)的作用。 (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即它 有良好的濾波作用。 (3) 在有幾個(gè)電子器件同時(shí)輸出功率的情況下，保證它們都 能有效地傳送功 率到公共負(fù)載 ，同時(shí)又盡可能地使這幾個(gè)電子器件 彼此隔離，互不影響 。 輸入匹配網(wǎng)絡(luò)或級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò) :是用以與下級(jí)放大器的輸入端相連接 輸出匹配網(wǎng)絡(luò) :是用以輸出功率至天線(xiàn)或其他負(fù)載 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M r39。 r1 C1 L1 C1 R39。p L1 IK 介于放大器與天線(xiàn)回路之間的 L1C1回路就叫做中介并聯(lián)諧振回路 。 RA、 CA分別代表天線(xiàn)的幅射電阻與等效電容； L C2為天線(xiàn)回路的調(diào)諧元件。 它們的作用是使天線(xiàn)回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，以使天線(xiàn)回路的電流 IA達(dá)到最大值， 亦即使天線(xiàn)幅射功率達(dá)到最大。 從集電極向右方看去可以等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路 ,其中Rp為折合到 晶體管輸出回路的等效負(fù)載 。 1. 輸出匹配電路 (1)復(fù)合輸出回路（ 并聯(lián)諧振回路型的匹配電路） Rp Rp 最常見(jiàn)的輸出回路之一。 當(dāng)天線(xiàn)回路調(diào)諧在串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí) ， 它反映到 L1C1中介回路的等效電阻為 設(shè)初級(jí)回路的接入系數(shù)為 p，則晶體管輸出回路的等效負(fù)載為： r39。 r1 C1 L1 C1 R39。p L1 IK Rp L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp ARMr 22???L1C1中介回路的等效諧振阻抗為 11 CQLQR LLP ?? ???QL為有載品質(zhì)因素 ， rrLQL ???11?? ? )( 22111111APRMrCLrrCLR??????? 改變互感系數(shù) M和接入系數(shù) p就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下。調(diào)整晶體管的輸出回路的等效負(fù)載電阻 Rp，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 。 )(2211122APPRMrCLpRpR????? 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： r?r1 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn) ， 通常以 “ 中介回路的傳輸效率 ?k（ 簡(jiǎn)稱(chēng)中介回路效率 ） 代表 。 ηk ： 中介回路的傳輸效率。 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp )()( 1122rrrrrIrIPPkkoAk???????????功率電子元件送至回路的總回路送到負(fù)載的功率?如果 ： 111po rCLR ??? 空載回路諧振阻抗)( 1111rrCLRP ????? 有載回路諧振阻抗11rLo??? 值空載回路111rrLL ?????值有載回路OLPPk RRrrrrrro???????????? ?? 11)(1)(111?r39。 r1 C1 L1 C1 R39。p L1 IK Rp 要想回路的傳輸效率高，則 空載 Qo越大越好，有載 QL越小越好， 也就是說(shuō)， 中介回路本身的損耗越小越好 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。 注意： 由于高頻功率放大器工作在非線(xiàn)性 (丙類(lèi) )工作時(shí) ，放大器的內(nèi)阻變動(dòng)劇烈：導(dǎo)通時(shí) ， 內(nèi)阻很小；截止時(shí)內(nèi)阻近于無(wú)窮大 。 因此輸出電阻不是常數(shù) 。 所謂線(xiàn)性電路的阻抗匹配 (負(fù)載阻抗與電源內(nèi)阻相等 )概念也就失去了意義 。 高頻調(diào)諧功率放大器的阻抗匹配就是 在給定的電路條件下 ， 改變負(fù)載回路的可調(diào)元件 ， 將負(fù)載阻抗 ZL轉(zhuǎn)換成放大管所要求的最佳負(fù)載阻抗 Rp， 使管子送出的功率 P0能盡可能多的饋至負(fù)載 。 這就叫做達(dá)到了匹配狀態(tài) ， 或簡(jiǎn)稱(chēng)匹配 。 在大功率輸出級(jí) ， T型 、 Π 型等濾波型的匹配網(wǎng)絡(luò)就得到了廣泛的應(yīng)用 。 圖中 R2代表終端 (負(fù)載 )電阻 ， R1代表由 R2折合到左端的等效電阻 ， 故接線(xiàn)用虛線(xiàn)表示 。 (2) 濾波器型的匹配網(wǎng)絡(luò) R1 C 1 C 2R2L1( a)???????????????2CXLQ2R112LQ1RLQ1LX)3(1)12LQ(1R2R2R2CX)2(LQ1R1CX)1(R1 C 1R2C2L1( b)1)12LQ(1R2R2R1LX)3(12CXLQ2R12LQ1RLQ2CX)2(LQ1R1CX)1(??????????????? 級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò) 由于末級(jí)和中間級(jí)的電平和負(fù)載狀態(tài)不同，因此對(duì)它們的要求也有差別。 k? 對(duì)于輸出回路， 應(yīng)力求輸出功率大，效率高 。由于天線(xiàn)阻抗（ RA與 CA）在正常情況下是不變的，故可以使它與集電極回路匹配，使末級(jí)工作于臨界狀態(tài)，以獲得最大的輸出功率。這時(shí)，回路的傳輸效率 也很高。 對(duì)于中間級(jí)而言， 最主要的是應(yīng)該保證它的電壓輸出穩(wěn)定 ，以供給下級(jí)功放穩(wěn)定的激勵(lì)電壓，而效率則降為次要問(wèn)題。 多級(jí)功放中間級(jí)的一個(gè) 很大問(wèn)題是 后級(jí)放大器的輸入阻抗是變化的，是隨激勵(lì)電壓的大小及管子本身的工作狀態(tài)變化而變化的。 這個(gè)變化反映到前級(jí)回路，會(huì)使前級(jí)放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化。此時(shí)，若前級(jí)原來(lái)工作在欠壓狀態(tài)，則由于負(fù)載的變化，其輸出電壓將不穩(wěn)定。 為了達(dá)到保證送給下級(jí)以穩(wěn)定激勵(lì)電壓的目的，對(duì)于中間級(jí)應(yīng)采取如下措施： 1) 使中間級(jí)放大器工作于 過(guò)壓狀態(tài) ，使它近似為一個(gè)恒壓源。 2)降低級(jí)間耦合回路的效率 ?；芈沸式档秃螅浔旧? 的損耗加大。這樣下級(jí)輸入阻抗的變化相對(duì)于回路本身的損耗而言就不顯得重要了。中間級(jí)耦合回路的效率一般為 ?k=，平均在 。也就是說(shuō)，中間級(jí)的輸出功率應(yīng)為后一級(jí)所需激勵(lì)功率的 310倍。 例 題 例 試說(shuō)明高頻放大器（在臨界狀態(tài)）寧可偏向過(guò)壓狀態(tài)而不偏向欠壓狀態(tài)的原因？ 欠壓 過(guò)壓0臨界Ic 1Ic0VCRp0?cP=PoPc欠壓 過(guò)壓臨界Rp負(fù)載特性曲線(xiàn) 答：在過(guò)壓 PC下降 ,而在欠壓 PC上升 ,容易燒毀管子 例 2 、坦克的天線(xiàn)（ 負(fù)載 ）碰地或碰到裝甲車(chē)殼會(huì)帶來(lái)什么結(jié)果？ 答：坦克碰地或碰到裝甲車(chē)殼會(huì)帶來(lái)如下結(jié)果： （ 1）據(jù)負(fù)載特性，當(dāng) R? ?時(shí)，工作狀態(tài)將變化到欠壓狀態(tài)； （ 2）此時(shí)晶體管工作不安全，因?yàn)? CP急劇增加。 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(xiàn) 例 3 、若丙類(lèi)諧振功率放大器工作在臨界狀態(tài) : （ 1）當(dāng)增大 集電極電源電壓 其它參數(shù)不便，試問(wèn)高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？ （ 2）當(dāng)增大 激勵(lì)信號(hào)振幅 時(shí)，其它參數(shù)保持不變，則高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？ 答： (1)由臨界狀態(tài)進(jìn)入欠壓狀態(tài) (2)由臨界狀態(tài)進(jìn)入過(guò)壓狀態(tài) 知識(shí)點(diǎn)：高頻功率放大器的集電極調(diào)制特性 知識(shí)點(diǎn)：高頻功率放大器的放大特性 例 4. 諧振功率放大器輸出功率 Po已測(cè)出，在電路參數(shù)不變時(shí)，為提高 Po采用提高 Vbm的辦法。但效果不明顯，試分析原因，并指出為了達(dá)到 Po明顯提高的目的，可采用什么措施 ? ( a)過(guò)壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmI C0OI c m 1( b)過(guò)壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmP oOP =P ci p0 0( a) ( b)欠壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài) V CC 欠壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài) V CCI c 0I c m 1P oP =P c欠壓 過(guò)壓0 臨界I c 1I c0V CR p 0? cP =P oP c欠壓 過(guò)壓臨界R p負(fù)載特性曲線(xiàn) 采用提高 Vbm提高 Po效果不明顯說(shuō)明放大器工作在過(guò)壓工作狀態(tài)，為了達(dá)到 Po明顯提高的目的可以減小 Rp或增加 Vcc。 本 章 小 結(jié) 高頻功率放大器的 性能要求 ： 安全、 “ 不失真 ” 、高效率 。主要技術(shù)指標(biāo)是 輸出高功率與高效率 。 為了獲得高的輸出功率與效率，應(yīng)采用 丙類(lèi)工作狀態(tài) 。 允許采用丙類(lèi)工作狀態(tài)的 先決條件 ，則是 “ 允許采用調(diào)諧回路做負(fù)載 ” 提高放大器的輸出功率與效率，應(yīng)該從哪幾方面入手？ 為什么在丙類(lèi)工作時(shí)，就能獲得高的輸出功率與效率？ 丙類(lèi)放大器為什么一定要采用調(diào)諧回路作為集電極（陽(yáng)極）負(fù)載？回路為什么一定要調(diào)諧到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？ 為保證晶體管能工作在丙類(lèi)工作狀態(tài)，給晶體管基極加一 “ 負(fù)偏壓 ” 思考 思考 思考 一、概 述 為什么低頻功率放大器不能夠工作于丙類(lèi)？而高頻功率放大器則可以工作于丙類(lèi)工作狀態(tài)？ 丙類(lèi)放大器的效率高 ， 但是波形失真也嚴(yán)重 ， 如何解決 ？ 分析方法 ——折線(xiàn)近似法分析法 二、高頻 功率放大器的工作原理 電路結(jié)構(gòu) + – v b – i B – + V BB – + V CC – + v c E C – + v c L 輸出 i E i c V BE VBB是基極偏置 ，為 負(fù)偏壓 ，保證電路工作在丙類(lèi)工作狀態(tài) ● 放大高頻大信號(hào) , ● 屬于非