【正文】
要通過匹配網(wǎng)絡(luò)和終端負(fù)載 (如天線等 )相匹配。但隨著工作頻率的提高,由于晶體管的高頻特性及大信號(hào)的注入效應(yīng)而引入的誤差將更大,嚴(yán)重時(shí),使放大器無法工作。飽和壓降及引線電感等因素的影響;另一方面,功率放大管基本工作在大信號(hào),即大注入條件下,必須考慮大注入所引起的基極電流和飽和壓降增加的影響。 二、基區(qū)渡越時(shí)間的影響 在高頻小信號(hào)工作時(shí),渡越角是以擴(kuò)散電容的形式來表示基區(qū)渡越時(shí)間的影響的,由于信號(hào)的幅度小結(jié)電容可等效成線性的。 通過實(shí)驗(yàn),可以用示波器觀察功率放大器放大管各極電流波形隨工作頻率變化而變化的情況。 ~20 176。 (2) 集電極電流 ic ic 的 峰 值滯后于 Ie 的峰值,二 者 差一渡越角 ?t0, ic 的導(dǎo)通角也由低頻時(shí)的 ?c增大到: ?c+2?t0 高頻情況下功放管各電極電流波形 ? t 0 ? c ? t 0 ( ? t 0 =10 176。 ) i b i c i e 2 ? t 0 (3) 基極電流 ib 由于 ie出現(xiàn)反 向脈沖,根據(jù) ib= ie– ic,所以 ib也出現(xiàn)反向電流脈沖,反向 電流的出現(xiàn),使其基波分量 Ib1大大增加, Ib1的增加將提 高了對(duì)激勵(lì)功率的要求。 高頻情況下功放管 各電極電流波形 ? t 0 ? c ? t 0 ( ? t 0 =10 176。 ) i b i c i e 2 ? t 0 三、晶體管基極體電阻 rbb?的影響 當(dāng)頻率增高時(shí),已經(jīng)證明基極電流的基波振值 Ib1是迅速增加的,這表明 b?–e間呈現(xiàn)的交流阻抗顯著減小,因此rbb?的影響便相對(duì)增加,要求的激勵(lì)功率將更大,這會(huì)使功率增益進(jìn)一步減小。 例如 : 當(dāng) f=30MHz時(shí), 實(shí)測(cè)某管的 Vces=, 當(dāng) f=200MHz時(shí), Vces則可大到 。 五、引線電感的影響 在更高頻率工作時(shí),要考慮管子各電極引線電感的影響,其中以發(fā)射極的引線電感影響最嚴(yán)重,因?yàn)樗苁馆敵鲚斎腚娐分g產(chǎn)生寄生耦合。這種負(fù)反饋當(dāng)然會(huì)使輸出功率及功率增益下降,并使激勵(lì)增加。 一、直流饋電電路 L C C 1 L C +V C C A L C C C 1 +V C C L C 2 (a) 串饋 (b) 并饋 高頻功率放大器的電路組成 (1) 串饋電路 指直流電源 VCC、 負(fù)載回路 (匹配網(wǎng)絡(luò) )、功 率管三者首尾相接的一種直流饋電電路。 C LC的選取原則為 1/ ?LC < 回路阻抗 ?1/10 ?LC> 1/ ? c ?10 (2) 并饋電路 指直流電源 VCC、 負(fù)載回路 (匹配網(wǎng)絡(luò) )、功 率管三者為并聯(lián)連接的一種饋電電路。 (3) 串并饋直流供電路的優(yōu)缺點(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。 2. 基極饋電電路 基極饋電電路也分串饋和并饋兩種。在功放級(jí)輸出功率大于 1W時(shí), 基極偏置常采用自給偏置電路。 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。 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題。 2) 降低級(jí)間耦合回路的效率。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。也就是說,間級(jí)的輸出功率應(yīng)為后一級(jí)所需激勵(lì)功率的 3~ 10倍。 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的主要功能與要求是匹配、濾波和高效率。這就叫做達(dá)到了匹配狀態(tài),或簡(jiǎn)稱匹配。 R p R p L L C R L ( 小 ) C R L ( 大 ) (b) R L > R p 匹配網(wǎng)絡(luò) (a) R L < R p 匹配網(wǎng)絡(luò) 下圖是兩種 p形網(wǎng)絡(luò)是其中的形式之一 (也可以用 T型網(wǎng)絡(luò) )。 ???????????????2CXLQ2R112LQ1RLQ1LX)3(1)12LQ(1R2R2R2CX)2(LQ1R1CX)1(R 1 C 1 C 2 R 2 L 1 ( a) 下圖是兩種 p形網(wǎng)絡(luò)是其中的形式之一 (也可以用 T型網(wǎng)絡(luò) )。 1)12LQ(1R2R2R1LX)3(12CXLQ2R12LQ1RLQ2CX)2(LQ1R1CX)1(???????????????R 1 C 1 R 2 C 2 L 1 ( b) 最常見的輸出回路是復(fù)合輸出回路,如圖所示。 復(fù)合輸出回路 (為了簡(jiǎn)化電路,省略了 直流電源及輔助元件 L?、 C?、 C?等 ) 這種電路是將天線 (負(fù)載 )回路通過互感或其他形式與集電 極調(diào)諧回路相耦合。 等效電路 由耦合電路的理論可知,當(dāng)天線回路調(diào) 諧到串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí),它反映到 L1C1中 介回路的等效電阻為 A22RM???r因而等效回路的諧振阻抗為 ???????? ???????A22111111pRMCL)(CLRrrrC 1 L 1 r ? r 1 i k 改變 M(晶體管電路由于元件小,實(shí)現(xiàn)可變 M是較困難 的,這時(shí)里為了便于說明問題,因而仍采用了改變 M的講 法 ),就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下,調(diào)整中介回路的 等效阻抗,以達(dá)到阻抗匹配的目的。 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 反射電阻 r?回路損耗電阻 r1 2121122)()()( MRMIIAkkk??h???????????rrrrrrr功率電子器件送至回路的總回路送至負(fù)載的功率 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),通常以輸出至負(fù)載的有效功率與輸入到回路的總交流功率之比來代表。 rrrrrr?????????????11111110111 )( LCLRLCLRLpp??值有負(fù)載時(shí)的回路抗有負(fù)載時(shí)的回路諧振阻值無負(fù)載時(shí)的回路抗無負(fù)載時(shí)的回路諧振阻 從回路傳輸效率高的觀點(diǎn)來看,應(yīng)使 QL盡可能地小。從兼顧這兩方面出發(fā), QL值一般不應(yīng)小于 10。 0111111 RRr Lppk ??????????? ?? rr rr rh故有 : 本 章 小 節(jié) 1. 高頻諧振功率放大器電路可以工作在甲類、乙類或丙類狀態(tài)。 2. 丙類諧振功放效率高的原因在于導(dǎo)通角小,也就是晶體管導(dǎo)通時(shí)間短,集電極功耗減小。 所以選擇合適的 θ角,是丙類諧振功放在兼顧效率和輸出功率兩個(gè)指標(biāo)的一個(gè)重要考慮,綜合考慮θ=70176。 3. 折線分析法是工程上常用的一種近似方法。 4. 丙類諧振功放的輸入回路采用自給負(fù)偏方式,輸出回路有串饋和并饋兩種直流饋電方式。 5. 諧振功率放大器屬于窄帶功放。