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第2章 高频功率放大器,丙类谐振功放的特点,丙类谐振功放的工作原理,丙类谐振功放的性能分析,丙类谐振功放的电路,丙类倍频器的工作原理,丁类高频功率放大电路简介,宽带高频功率放大器简介,主要内容：,2.1 丙类谐振功放的特点,1.与低频功放相比较,工作频率和相对频带不同,负载性质不同,工作状态不同,对放大信号的要求不同,谐振网络的作用不同,工作状态不同,2.与小信号谐振放大器比较,2.2 丙类谐振功放的工作原理,1.电路原理,三极管,V,在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分,时间导通。,LC,谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电,源,V,BB,应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态，,一般,V,BB,略小于0。集电极电压,V,CC,是功率放大器的能,量来源。,2.工作原理,2.2 丙类谐振功放的工作原理,因而：,设输入,u,i,为一余弦信号:,则三极管的发射结电压：,因为管子只在小半周期内导通，因而,i,B,为脉冲电流。,放大后的,i,C,也为脉冲电流。根据傅氏级数展开得：,考虑,LC,谐振回路对各次谐波的作用不同得：,波形分析：,三极管输入特性,基极脉冲电流及谐波分量,集电极脉冲电流及谐波分量,LC,谐振回路两端电压波形,晶体管集电极和发射极之间的瞬时电压波形,3.功率与效率,2.2 丙类谐振功放的工作原理,电源提供功率：,输出功率：,集电极功耗：,效率：,其中：,为集电极电压利用系数。,为集电极电流利用系数（波形系数）。,2.3 丙类谐振功放的性能分析,1.动态线,可见，动态线和,V,CC,，,V,BB,，,U,im,，,U,cm,相关。,在以,U,BE,作为参变量的三极管输出特性曲线上作出的交流负载线（如图）。,AB,为动态线，且有：,2.三种工作状态,2.3 丙类谐振功放的性能分析,改变,U,BE,、,U,CE,将使动态点移,动，使谐振功,放工作于不同,的三种状态：,欠压状态：,临界状态：,过压状态：,3.负载特性,指,V,CC,、,V,BB,、,U,im,不变时，谐振负载,R,P,变化,对放大器性能的影响。,2.3 丙类谐振功放的性能分析,观察集电极余弦脉冲变化,R,P,变化对集电极余弦脉冲的影响,4.调制特性,集电极调制特性,2.3 丙类谐振功放的性能分析,特点：,随着,V,CC,增,大，先后经历：,过压,临界,欠压,且,不变。,指,V,BB,、,U,im、,R,P,固,定，,V,CC,变化对放,大器性能的影响。,作为集电极调制,时应工作于过压区,4.调制特性,基极调制特性,2.3 丙类谐振功放的性能分析,指,V,CC,、,U,im、,R,P,固,定，,V,BB,变化对放,大器性能的影响。,特点：,随着,V,BB,增,大，先后经历：,欠压,临界,过压,且,增大。,作为基极调制时,应工作于欠压区,。,5.放大特性,2.3 丙类谐振功放的性能分析,特点：,随着,U,im,的增,大，先后经历：,欠压,临界,过压,且,增大。,指,V,CC,、,V,BB、,R,P,固,定，,U,im,变化对放,大器性能的影响。,欠压时用于放大，过,压时用于限幅,。,2.4 丙类谐振功放的电路,1.基极馈电电路,2.集电极馈电电路,2.4 丙类谐振功放的电路,3.滤波匹配网络（输入与输出）,2.4、丙类谐振功放的电路,实,例,分,析,L,型：,型：,T,型：,丙类谐振功放电路实例分析：,2.5 丙类倍频器的工作原理,原理：利用器件的非线性对输入信号进行非线性变换，再利用谐振系统从各次谐波中取出所需的,n,次谐波分量，从而实现,n,倍频。,当,n,2时，一般设,陷波电路，从而有效,滤除低次谐波。如图：,丙类倍频器一般工作于弱欠压和临界状态，可以临界状态分析，如：,n,越大，,P,on,和,cn,越小且,n,的谐波难滤除，所以一般,n,取23级。,2.6 丁类高频功率放大电路简介,丁类放大电路中，三极管处于开关状态,;,在理想情况下，丁类高频功率放大电路的效率可达,100%,，实际情况下也可达,90%,左右。,丁类功率放大电路如图所示,:,V1,、,V2,各饱和导通半周，尽管导通电流很大，但相应的管压降很小，这样每管的管耗就很小，放大器的效率也很高。,2.,7,宽带高频功率放大器简介,1.传输线变压器工作原理,传输线变压器的工作方式是传输线原理与变压器,原理的结合，其主要特点是工作频带极宽。,如图1:1传输线变压器：,2.传输线变压器的应用,2.,7,宽带高频功率放大器简介,功率合成与分配应用举例,：,本章小结：,1.高频功率放大器分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。,2.为了提高效率，谐振功放一般工作在丙类状态，其集电极电流是失真严重的脉冲波形。,3.谐振功率放大器有欠压、临界、过压三种状态。,4.谐振功率放大器电路包括集电极馈电电路、基极馈电电路和匹配网络等。,5.倍频器按其工作原理可分为丙类倍频器和参量倍频器。,6.传输线变压器是以传输线原理和变压器原理相结合的方式工作，因此具有良好的宽频带传输特性。,演讲完毕，谢谢观看！,