【正文】 V U t???tnItItIIi c nmmcmccoc ??? c o s. ..2c o sc o s 21 ?????12c o s c o s 2 .. . c o sb bo b m b m bnmi I I t I t I n t? ? ?? ? ? ? ?1 c o so c mu I R t??第二節(jié) 丙類(lèi)高頻功放的工作原理 二、工作原理 tnItIIi c n mmccoC ?? c o sc o s1 ??????已知由 LC回路的選頻 (選基波 )作用 ： tURtIu cmpmcc ?? c o sc o s1 ???tUVuVu cmcccccCE ?c o s?????uCE + + uc 圖 (b) 第三節(jié) 丙類(lèi) (C類(lèi) )高頻功放折線分析法 ? 工作在大信號(hào)和非線性工作狀態(tài) —— 小信號(hào)分析方法不適用 ? 將晶體管特性曲線 理想化成為折線進(jìn)行分析 —— 稱(chēng)為 折線分析法 ? 有一定誤差，但較為簡(jiǎn)便。 第二節(jié) 丙類(lèi) (C類(lèi) )高頻功放工作原理 無(wú)論中間級(jí)還是輸出級(jí)，其負(fù)載可以等效為并聯(lián)諧振回路 一、基本電路形式 二、基本特點(diǎn) ? 為了提高效率，放大器常工作于丙類(lèi)狀態(tài)，流過(guò)晶體管的電流為失真的脈沖波形； ? 負(fù)載為諧振回路 ： ? 取出基波分量 ，獲得正弦電壓波形。 習(xí)題 4－ 2： 為什么低頻功率放大器不能工作于丙類(lèi)？而高頻功率放大器不卻能工作于丙類(lèi)？ 答：低頻功率放大器所放大的信號(hào)頻率一般為 20Hz~20kHz， 其相對(duì)頻帶寬，不可能諧振回路取出 不同的 頻率分量 ，只能采用甲類(lèi)或乙類(lèi)推挽的放大形式。 因?yàn)橐翌?lèi)和丙類(lèi)放大的 集電極電流為脈沖 ，只有通過(guò)諧振回路選出周期脈沖電流的基波分量，產(chǎn)生連續(xù)的基波電壓輸出。乙類(lèi)、丙類(lèi)放大狀態(tài)的效率比甲類(lèi)高。 ? 不同點(diǎn)： ? 諧振功率放大器通常用來(lái)放大 窄帶 高頻信號(hào) (信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的 1%或更小 )， 其工作狀態(tài)通常選為 丙類(lèi) 工作狀態(tài) (導(dǎo)通角 ?c＜ 90?)， 為了不失真的放大信號(hào) ， 它的 負(fù)載必須是諧振回路 ? 非諧振放大器可分為低頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器 。 icebtooictVBZicQebtooict高頻功率放大器波形圖 小信號(hào)諧振放大器波形圖 ?高頻功率放大器與 非諧振功率放大器 的對(duì)比 ? 相同點(diǎn)： ① 輸出 功率大 ， ② 輸出 效率高 。即 能量轉(zhuǎn)換的效率 ： 高頻輸出功率和信號(hào)輸入功率的比值 ： 是對(duì)非線性高頻功率放大器而提出的，諧波分量相對(duì)于 基波分量 越小越好 ?高頻 功率放大器 與 小信號(hào)諧振 放大器 的對(duì)比 ? 相同點(diǎn)： ① 放大的信號(hào)均為 高頻 信號(hào) ， ② 放大器的負(fù)載均為 諧振回路 。 相對(duì)帶寬在 1%左右，甚至更小 。 有源放大元件 選頻網(wǎng)絡(luò) ? 使用高頻功率放大器的目的 ? 放大高頻信號(hào)使發(fā)射機(jī)末級(jí)獲得足夠大的發(fā)射功率 ? 高頻功率信號(hào)放大器使用中需要解決的兩個(gè)問(wèn)題 ? 高效率輸出 ? 高功率輸出 高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是 輸出功率大和效率高 ?功率放大器的工作狀態(tài) 功率放大器一般分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、甲乙類(lèi)、丙類(lèi)等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類(lèi)與戊類(lèi)放大器。 ? 高頻功放常采用效率較高的丙類(lèi)工作狀態(tài) , 即晶體管集電極電流導(dǎo)通時(shí)間 （ 導(dǎo)通角 ?c） 小于輸入信號(hào)半個(gè)周期的工作狀態(tài) 。 ? 高頻功率放大器的 功能 ：用小功率的高頻信號(hào)去控制高頻功率放大器 ， 將直流電源供給的能量轉(zhuǎn)換為大功率的高頻能量輸出 ， 并保證 輸出與輸入的頻譜相同 。第 4章 高頻功率放大器 ? 主要內(nèi)容 ? 概述 ? 丙類(lèi)（ C類(lèi)）高頻功率放大器原理 ? 丙類(lèi)（ C類(lèi)）高頻功率放大器折線分析法 ? 丙類(lèi)（ C類(lèi)）高頻功率放大電路 ? 寬頻帶高頻功率放大器 （ 1）輸出功率要大（故集電極電壓、電流大） （ 2）效率要高（常采用效率較高的丙類(lèi)功放） （ 3）非線性失真要?。闉V除丙類(lèi)功放的眾多高次諧波分量 , 采用 LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò) ） ?故稱(chēng)為丙類(lèi)諧振功率放大電路 一，高頻功放的主要要求 第一節(jié) 概述 ? 高頻功率放大的必要性 ? 遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸 ， 彌補(bǔ)信號(hào)衰落 ， 提高信號(hào)抗噪聲干擾能力 ? 一些其他需要 ， 如高頻加熱裝置 、 微波功率源等需要 ? 高頻功率放大電路最主要的 技術(shù)指標(biāo) ： （ 與低頻功率放大電路一樣 ） 輸出功率 、 效率和非線性失真 。 ? 高頻功率放大器的 特點(diǎn)： 放大信號(hào)頻率高 ， 輸出功率高 、 效率高 。 高頻功率放大器 ω ω ? 從節(jié)省能量的角度考慮 , 效率 更加重要 。 ? 為了 濾除丙類(lèi)工作時(shí)產(chǎn)生的眾多高次諧波分量 , 采用 LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò) , 也稱(chēng)為諧振高頻功率放大電路 。 表 3 1 不同工作狀態(tài)時(shí)放大器的特點(diǎn) 工作狀態(tài) 半導(dǎo)通角 理想效率 負(fù) 載 應(yīng) 用 甲類(lèi) ?c =1 8 0 ? 50% 電阻 低頻 乙類(lèi) ?c =9 0 ? 7 8 . 5 % 推挽，回路 低頻，高頻 甲乙類(lèi) 90 ? ＜ ? c ＜ 1 8 0 ? 50% ＜ ? ＜ 7 8 .5 % 推挽 低頻 丙類(lèi) ? c ＜ 90 ? ? ＞ 7 8 .5 % 選頻回路 高頻 丁類(lèi) 開(kāi)關(guān)狀態(tài) 9 0 % ~1 0 0 % 選頻回路 高頻 高頻功率放大器通常工作于丙類(lèi)工作狀態(tài)，屬于非線性電路功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是 輸出功率與效率 . 甲、乙、丙三種狀態(tài)下的轉(zhuǎn)移特性 甲類(lèi) 乙類(lèi) 丙類(lèi) ? 0180 090 090?C?%50? %? %85?BZQ VV ? BZQ VV ?BZQ VV ? A(甲 )類(lèi) B(乙 )類(lèi) C(丙 )類(lèi) 半通角 效率 靜態(tài)工作點(diǎn) ?高頻功率放大器的分類(lèi) ? 寬帶和窄帶 ? 寬帶高頻功放 采用具有寬帶特性的傳輸線變壓器作為負(fù)載，不需要調(diào)諧 ， 適于頻率相對(duì)變化范圍大 的通信系統(tǒng)，選用甲類(lèi)和乙類(lèi)推挽放大； ? 窄帶高頻功放 多選用丙類(lèi)或丁類(lèi)，甚至戊類(lèi)放大，以提高效率。 ? 中波調(diào)幅： ? 載波： 535~1602kHz， ? 信息帶寬： 9kHz ? 相對(duì)帶寬： %~% ?高頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo) ： 放大器的負(fù)載得到的功率 ： 高頻輸出功率與 直流電源提供功率 的比值。 ? 不同點(diǎn)： ① 激勵(lì)信號(hào) 幅度 大小不同； ② 放大器 工作點(diǎn) 不同； ③ 晶體管 動(dòng)態(tài)范圍 不同 。 ? 功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器 ， 把電源供給的直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量 ， 能量轉(zhuǎn)換的能力即為功率放大器的效率 。 低頻功率放大器的負(fù)載為 無(wú)調(diào)諧負(fù)載 ， 工作在 甲類(lèi)或乙類(lèi) 工作狀態(tài)；寬帶高頻功率放大器以 寬帶傳輸線為負(fù)載 總結(jié)高頻功放與低頻功放的異同點(diǎn)： 相同點(diǎn)： 輸出功率大，效率高 不同點(diǎn)： （ 1）工作頻率 （ 2）相對(duì)帶寬： 低頻：很寬（故負(fù)載用電阻）； 高頻：很窄（故負(fù)載用 LC回路） （ 3）負(fù)載 低頻：電阻或變壓器； 高頻： LC回路 （ 4）功放種類(lèi)： 低頻：甲類(lèi)、乙類(lèi)；高頻：丙類(lèi) （ 5）基極偏壓 低頻：正偏壓； 高頻：負(fù)偏壓 習(xí)題 4－ 1：為什么高頻功率放大器一般要工作在乙類(lèi)或丙類(lèi)狀態(tài)？為什么采用諧振回路作負(fù)載？為什么要調(diào)諧在工作頻率？ 答： 高頻功率放大器的輸出功率高，這樣在有源器件上損耗的功率就低，不僅能節(jié)省能源，更重要的是保護(hù)有源器件安全工作 （損耗功率小，發(fā)熱少） 。故高頻功率放大器一般選乙類(lèi)或丙類(lèi)工作狀態(tài)。 回路調(diào)諧于工作頻率是為了取出基波電壓輸出。而高頻功率放大器一般放大信號(hào)的 相對(duì)頻帶很窄，采用一個(gè)諧振回路就可以完成選頻作用 ，故可以工作在丙類(lèi)。 ? 阻抗匹配 。 ? 工程上都采用近似估算和實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的方法對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析和計(jì)算。 ? 對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析計(jì)算，關(guān)鍵在于求出電流的 直流分量 Ic0和基頻分量 Icm1 ? 折線分析法的主要步驟： 測(cè)出晶體管的 轉(zhuǎn)移特性曲線 icube及 輸出特性曲線 icuce，并將這兩組曲線作理想折線化處理； 作出動(dòng)態(tài)特性曲線； 根據(jù) 激勵(lì)電壓 ub的大小 在已知理想特性曲線上畫(huà)出對(duì) 應(yīng) 電流脈沖 ic和輸出電壓 uce的波形； 求出 ic 的各次諧波分量 Ic0、 Ic1m、 Ic2m…… ，由給定的負(fù) 載諧振阻抗的大小，即可求得放大器的 輸出電壓、輸出 功率、直流供給功率、效率 等指標(biāo)。理想的飽和 臨界線為一條通過(guò)原點(diǎn)的斜線。各條曲線為平行于 uce的水平線。 ? 表征臨界線的方程 ： cecrc ugi ?ceccr uig ???第三節(jié) 丙類(lèi)高頻功放的折線分析法 一、晶體管特性曲線的理想化及其解析式 折線分析法：將晶體管的特性曲線理想化為折線再分析。