物理学院高频电子线路g3-4

高频电子线路,第3章,高频谐振放大器,第三节,高频功放的高频效应,高频电子线路,第3章,高频谐振放大器,第四节,高频功率放大器的实际线路,第四,节,节、,高,高频,功,功率,放,放大,器,器的,实,实际,线,线路,一、,直,直流,馈,馈电,线,线路,直流,馈,馈电,电,电路,是,是将,直,直流,电,电源,接,接入,晶,晶体,管,管电,极,极的,电,电路,。,。,1、,对,对直,流,流馈,电,电电,路,路的,要,要求,（1,）,）直,流,流电,源,源,U,CC,能全,部,部加,在,在晶,体,体管C-E之,间,间（,即,即,I,c0,不在,其,其它,支,支路,产,产生,电,电压,降,降）,。,。,（2,）,）对,外,外部,电,电路,，,，,i,C,的基,波,波分,量,量只,在,在谐,振,振回,路,路产,生,生电,压,压降,，,，,i,C,的高,次,次谐,波,波短,路,路。,2、,集,集电,极,极馈,电,电,（1）,串馈,若功率管,C-E,极、,U,CC,、,LC,回路三者,是,是串联，,则,则称为集,电,电极串馈,电,电路,L,、,L,b,对直流相,当,当于短路,，,，C,b,对交流相,当,当于短路,，,，,L,b,对交流相,当,当于开路,。,。,若功率管,C-E,极、,U,CC,、,LC,回路三者,是,是并联，,则,则称为集,电,电极并馈,电,电路,（2）,并馈,并馈：,LC,回路两端,均,均是直流,低,低电位端,，,，且有一,端,端接地；,调整方便,。,。,L,b,、,C,b,加在,LC,回路高电,位,位端，造,成,成分布参,数,数并到,LC,回,路上，影,响,响频率稳,定,定。,串馈：,LC,回路两端,均,均是直流,高,高电位端,，,，且没有,一,一端接地,；,；调整不,方,方便。,馈电附加,元,元件,L,C,、,C,b,加在,LC,回路低电,位,位端，不,影,影响频率,稳,稳定。,（3）比较,3基极,馈,馈电线路,基极馈电,线,线路也有,串,串联和并,联,联两种形,式,式。基,极,极的负偏,压,压既可以,是,是外加的,也可,以,以由基极,直,直流电流,或,或发射极,直,直流电流,流,流过电阻,产,产生。,3-16,改,改正,线,线路中的,错,错误，不,得,得改变馈,电,电形式，,从,从新画出,正,正确的线,路,路。,二、,输,输出匹配,网,网络,该双端口,网,网络应具,有,有这样的,几,几个特点:,（1）,高,高效率地,传,传输能量,（2）滤,除,除高次谐,波,波分量,（3）阻,抗,抗匹配,1、串、,并,并阻抗之,间,间的转换,2、几种,常,常见的,LC,匹配,（1）L-网络,X,s、,X,p,性质相异,的,的电抗元,件,件,R,p,负载电阻,。,。,谐振时,适用于,R,p,R,Lcr,情况。,（2）,L-,型网络,谐振时,适用于,R,s,R,Lcr,情况。,（3）,T,型网络和,型网络,分解为L,型,型网络进,行,行分析,（2）,型网络,2.3.3 谐,振,振功率放,大,大器电路,50MHz 谐振,功,功率放大,器,器,C,1,C,2,C,3,L,1,输入滤波,匹,匹配网络,L,B,高频扼流,圈,圈，基极,自,自给偏置,C,4,C,5,C,6,L,2,L,3,输出滤波,匹,匹配网络,C,c1,C,c2,L,c,集电极馈,电,电电路（,并,并馈）,2、150MHz,谐,谐振功,率,率放大器,3、400MHz,场,场效应管,谐,谐振功率,放,放大器,三、宽带,功,功率合成,原,原理,功率合成,器,器,就,是,是采用多,个,个高频晶,体,体管,使,使它们产,生,生的高频,功,功率在一,个,个公共负,载,载上相加,。,。,(1)输,入,入功率加,在,在C端，,功,功率在A,、,、B两端,等,等分，输,出,出电流相,位,位相同，D端功率,为,为零。,等效负载,电,电阻R,L,=R/2,D端接2R匹配电,阻,阻条件下,，,，AB互,相,相隔离。,1、传输,线,线变压器,构,构成的功,率,率合成器,和,和功率分,配,配器,(2)输,入,入功率加,在,在D端，,功,功率在A,、,、B两端,等,等分，输,出,出电流相,位,位相反，C端功率,为,为零。,等效负载,电,电阻R,L,=2R,AB互相,隔,隔离。,(3)输,入,入功率分,别,别加在A,、,、B两,端,端，且幅,度,度相等相,位,位相同,，,，功率在C、输出,功,功率为A,、,、B两,端,端功率之,和,和，D端,功,功率为零,。,。,AB互相,隔,隔离。,(4)输,入,入功率加,在,在A、B两端，,且,且幅度相,等,等相位相,反,反，D,端,端功率为A、B,两,两端功率,之,之和，C,端,端功率为,零,零。,AB互相,隔,隔离。,100W反相功,率,率合成器,的,的实际线,路,路,图3 32是,一,一超短波,输,输出放大,器,器的实际,电,电路,它,它工作于,固,固定频率,。,。,图 3,32,一,一超短,波,波输出放,大,大器的实,际,际电路,四、高频,功,功放的实,际,际线路举,例,例,图3 33是,一,一短波发,射,射机的输,出,出放大器,，,，它采,用,用互感耦,合,合回路作,输,输出电路,多波,段,段工作。,图3 30,短,短波输出,放,放大器的,实,实际线路,图3 38(a)是工,作,作频率为50 MHz的晶,体,体管谐振,功,功率放大,电,电路,它,它向50,外接,负,负载提供25W,功,功率,功,功率增益,达,达7 dB。,图 3,38,高,高频功,放,放实际线,路,路,(a)50 MHz谐振,功,功放电路;(b)175MHz,谐,谐振功放,电,电路,五、D类,高,高频功率,放,放大器,1、电流,开,开关型D,类,类放大器,电流开关,型,型D类放,大,大器的原,理,理线路和,波,波形如图,，,，线路,通,通过高频,变,变压器T,1,使晶,体,体管V1,、,、V2,获,获得反向,的,的方波激,励,励电压。,（1）V,1,、V,2,轮流饱和,导,导通，,i,c1,、,i,c2,为脉冲波,，,，电源U,CC,提供直流,电,电流。,（2）LC并联回,路,路对基波,谐,谐振，两,端,端电压为,正,正弦波。,u,CE1,、,u,CE2,饱和时为U,CES,截止时,为,为U,CES,加正弦脉,冲,冲。,（3）,u,A,为U,CES,加正弦脉,冲,冲，幅值,是,是LC两,端,端幅值的1/2，,等,等于(U,M,-U,CES,)。,平均值为U,CC,。,由此可得,集电极回,路,路两端的,高,高频电压,有,有效值为,集电极回,路,路两端的,高,高频电压,峰,峰值为,输出功率,为,为,(3 39),(3 38),(3 37),基波电流,振,振幅,i,c1,、,i,c2,中的基频,分,分量电流,在,在集电极,回,回路阻抗,R,L,(考虑了,负,负载,R,L,的反射电,阻,阻)两端,产,产生的基,频,频电压振,幅,幅为,集电极损,耗,耗功率为,电源供给,功,功率为,效率：,附1 功,率,率合成电,路,路分析,u,As,、,u,Bs,信号源,R,A,、,R,B,信号源内,阻,阻,R,C,、,R,D,负载电阻,T,r1,传输线变,压,压器,画为等效,电,电路：,同相功,率,率合成,反相功,率,率合成,网络的,隔,隔离作用,(1),功,功率分配,电,电路,同相功,率,率分配,