第3章高频调谐功率放大器课件

第第3章章高频调谐功率放大器高频调谐功率放大器3.1 概述概述3.2 调谐功率放大器的工作原理调谐功率放大器的工作原理（重点）（重点）3.3功率和效率功率和效率（重点）（重点）3.4调谐功率放大器的工作状态分析调谐功率放大器的工作状态分析3.5调谐功率放大器的实用电路调谐功率放大器的实用电路（重点）（重点）3.6功率晶体管的高频效应功率晶体管的高频效应（指导实践）（指导实践）3.7 倍频器倍频器第3章 高频调谐功率放大器2本章知识点及结构本章知识点及结构高高高高频频频频调调调调谐谐谐谐功功功功率率率率放放放放大大大大器器器器工作原理工作原理（原理电路、电流电压分析、评价指标）（原理电路、电流电压分析、评价指标）3.2，3.3,3.7(倍频器倍频器)工作状态分析工作状态分析（动态特性、工作状态分类与判别（动态特性、工作状态分类与判别）3.4实用电路实用电路（直流馈电、自给偏压、匹配网络（直流馈电、自给偏压、匹配网络）3.5、3.63本节问题：本节问题：3.1 概述一、高频功率放大器一、高频功率放大器在无线电发射机中的位置在无线电发射机中的位置?二二.高频功率放大器性能的高频功率放大器性能的评价指标评价指标？四、调谐功率放大器的四、调谐功率放大器的基本电路基本电路形式（构成）？形式（构成）？三、调谐功放三、调谐功放与小信号调谐放大器与小信号调谐放大器的的比较比较4一、高频功率放大器一、高频功率放大器在无线电发射机中的位置在无线电发射机中的位置在发射机末端在发射机末端5 功率放大器的作用及其实质，决功率放大器的作用及其实质，决定了衡量它性能的定了衡量它性能的两个主要指标：两个主要指标：1.（输出的交流）（输出的交流）功率功率2.（直流能量转化为交流能量的）（直流能量转化为交流能量的）效率效率二二.高频功率放大器的性能指标高频功率放大器的性能指标放大输入信号，使之达到放大输入信号，使之达到足够的（交流）功足够的（交流）功率输出率输出，以满足天线发射远距离传输信号的，以满足天线发射远距离传输信号的要求，或其他负载的要求。要求，或其他负载的要求。6三、调谐功放与小信号调谐放大器的比较三、调谐功放与小信号调谐放大器的比较类型类型实质实质任务任务输输入入信信号幅度号幅度工作工作状态状态性性 能能指指 标标小信号小信号调谐调谐电压电压大器大器能能量量转转换换器器将将直直流流能能量量转转换换为为交交流流能能量量输出输出不不 失失 真真地地 提提 高高信信 号号 幅幅度度甲类甲类线线性性工工作状态作状态电电压压放放大倍数，大倍数，选选频频特特性等性等高频高频调谐调谐功率功率放大器放大器在在信信号号不不失失真真或或轻轻度度失失真真的的条条件件下下提提高高输输出出功功率率丙类丙类非非线线性性工工作作状状态态输输出出功功率，率，效率，效率，信信号号失失真度等真度等 大大几百几百V数数量级量级 小小 数量级数量级7四、高频功率放大器的典型电路四、高频功率放大器的典型电路8 3.2 3.2 调谐功率放大器的工作原理调谐功率放大器的工作原理一、调谐功率放大器的一、调谐功率放大器的电路电路形式（构成）？形式（构成）？二、调谐功率放大器如何完成它的功能二、调谐功率放大器如何完成它的功能 （即它的（即它的工作原理工作原理）?问题：问题：9回顾问题：回顾问题：（模拟电子技术中的功放内容）（模拟电子技术中的功放内容）1.放大器的实质？放大器的实质？3.每种放大器的效率？每种放大器的效率？2.（已学的）三类放大器？（已学的）三类放大器？101.1.放大器的放大器的实质实质 是一种能量转换器件是一种能量转换器件.将将直流电直流电源输出的源输出的直流能量转换为交流能量直流能量转换为交流能量，供给负载。供给负载。11(1)甲(A)类（电压放大器）uitoiCICQ三极管集电极三极管集电极电流导通角电流导通角为为 2360或或180放大电路分类放大电路分类12(2)乙(B)类（低频功率放大器）uitiCICQ=0三极管集电极三极管集电极电流导通角电流导通角为为 2180或或9013无输出耦合电容功放无输出耦合电容功放双电源、乙类互补对称功率放大器双电源、乙类互补对称功率放大器存在交越失真存在交越失真UEQ=0乙类互补功放（乙类互补功放（OCL,Output Capacitorless)14(3)甲乙(AB)类（低频功率放大器）ui三极管集电极三极管集电极电流导通角电流导通角为为 180 360或或 90 180tiCo15克服交越失真克服交越失真单电源、单电源、输出端接大电容输出端接大电容的甲乙类互补对称功率放大器的甲乙类互补对称功率放大器UEQ=甲乙类互补功放（甲乙类互补功放（OTL,Output Transformerless)16(4)丙(C)类（高频功率放大器）uitiC0三极管集电极三极管集电极电流导通角电流导通角为为 180或或9017丙类功放原理电路：丙类功放原理电路：18ictccic1ic2ic3IcoIcmax注意：注意：高频调谐功率放大器，选频的对象是：高频调谐功率放大器，选频的对象是：集电极电流集电极电流 ic中的不同频率成分。中的不同频率成分。对丙类功放集电极余弦脉冲电流，进行傅立叶级对丙类功放集电极余弦脉冲电流，进行傅立叶级数分解：数分解：丙类功放输出波形不失真的原因：丙类功放输出波形不失真的原因：19总结：丙类功放工作原理总结：丙类功放工作原理1.为获得高效率为获得高效率工作在丙类状态工作在丙类状态静态偏置电路保证其静态偏置电路保证其工作于工作于丙类丙类,Eb171由于倍频器主要是利用了余弦尖顶脉冲的谐波分量，由于倍频器主要是利用了余弦尖顶脉冲的谐波分量，即：即：72结论：结论：(1)(1)在在同样条件同样条件下，丙类倍频器的输出功率、效率下，丙类倍频器的输出功率、效率 远小于丙类功率放大器。远小于丙类功率放大器。因为因为)()(1qaqan，且，且 越大，降低的越多。越大，降低的越多。(3)(3)高次谐波电流的幅度比基波小，在倍频器的高次谐波电流的幅度比基波小，在倍频器的输出中，不仅要滤去高次谐波，还要滤去占相输出中，不仅要滤去高次谐波，还要滤去占相当比重的基波成分。当比重的基波成分。二次倍频器：二次倍频器：三次倍频器：三次倍频器：(2)(2)为提高输出功率、效率，要适当选择为提高输出功率、效率，要适当选择 最佳导通角与倍频次数的关系为：最佳导通角与倍频次数的关系为：73