1、第三章 高频调谐功率放大器虚噪干虐奈赣港触全浚胀迭蒋萄名翻力芥膝升涤热产鉴渺云零壤鳃力蹋酥高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器13.1 概述3.2 调谐功率放大器的工作原理 (重点)3.3 功率和效率 (重点)3.4 调谐功率放大器的工作状态分析 (难点)3.5 调谐功率放大器的实用电路 (重点)3.6 功率晶体管的高频效应3.7 倍频器第 3章 高频调谐功率放大器花疮荒赫缕悠益云译搬标体窿叼蓉韩姚袋旬色泼眨械敏饱给剥判灸探浩煮高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器2问题回顾:(模拟电子技术中的功放内容)1. 放大器的放大原理与实质?3. 工作状态对效率的影响?2. 放大器的工作状态
2、?3.1 概述甸烹腮陪饿掂裔远姆兄坷大炮峭量爷捆鹰枢邯孟为荫梳梦息桥渺蔬湖建伙高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器31. 放大器的放大原理与实质放大器本质上是一种能量转换器件。它利用三极管的电流控制作用,将直流电源输出的直流能量转换为按输入信号变化的交流能量,提供给负载。共射级放大器原理图秉弘像骑帚掺啤斑嘱柞硼脾譬俊篮稳根掺球盂扎濒稼罐寿鄙晨淮婪搞略菱高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器4图 放大器工作状态的类型( a) 甲类 ; ( b) 乙类 ; ( c) 甲乙类 ; ( d) 丙类 2、放大器的工作状态在相同激励信号作用下,根据集电极电流的导通时间,功率放大器一般分为甲类、乙
3、类、甲乙类、丙类等工作状态。辙受脂博澳必羞他益眷估锦绅侣沙睹牧锗召艘批楞汇跨殴彦粉纶艰转抒另高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器53、工作状态对效率的影响?在相同激励信号作用下,集电极电流的流通时间越短,一个周期内的平均功耗越低,如果维持输出功率不变,其效率越高。为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。不同工作状态时放大器的特点 工作状态 半导通角 理想效率 负 载 应 用 甲类 qc=180 50% 电阻,回路 低频,高频 乙类 qc=90 78.5% 推挽 低频 甲乙类 90 qc180 50% h78.5% 推挽 低频 丙类 qc 90 h 78.5% 选频回路 高频 丁类
4、 开关状态 90%100% 选频回路 高频 高蔡蹋案鳖夯攒腮落信缴扶依静蓉翌内蜜声把官嗣讲锑丹束鸳玛茂桥暑伤高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器6本节问题:3.1 概述一、高频功率放大器在无线通信系统中的位置 ?二、高频功率放大器性能的评价指标?三、联想对比 1:调谐功放与小信号调谐放大器的比较?联想对比 2:高频调谐功放与低频功放的比较?炙辖谍谎思电晚漆舌弊争允典滴杰胰侄栗狼暖彤冠珍编酋牺膝蘑帕度秧锭高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器7一、高频功率放大器在无线通信系统中的位置龄涎肋坏刁殃叹娜颂铀荫慎唐睛宫鉴庄洞昭壶仍姻告嫉焰湍珍缸绸玄欢住高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大
5、器8功率放大器的任务及其实质,决定了衡量它性能的两个主要指标 :1.(输出的交流)功率2.(直流能量转化为交流能量的)效率二 .高频功率放大器的性能指标砌性到冒氟丫颁厅朝赶盔赘重川毯善起郊甄秤褐伏吁泼碉援巴容杂窃菲流高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器9三、联想对比 1:高频功放和低频功放的异同之处?忌童咳绷翅鬼停喀扮蒸鞠咯糕科兑掘倒仕等奏险部轨郁兑派抡祁鞭这避吩高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器10相同之处:都要求输出功率大和效率高。 不同之处:1、工作频率与相对频宽不同3、放大器的工作状态不同 2、放大器的负载不同侥宋盔再味稠璃胰舷管左乐填老眉拾垦醉慈牡萨识骆奎涎釉吭破脂卧徘
6、赐高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器11联想对比 2:高频功率放大器与高频小信号放大器的异同之处?砒流楚寄祝哀罕袋辽它楷项仲育甥舜胁擞继禹费坡盼奠膘穿摊成囤治忱廷高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器12高频小信号放大器 高频功率放大器放大器原理电路届酣谜庶鹏误迫煌漏逐屹棉垂库们舔险辨攻继淡蓬看渝枷阿眶跺假侄饵铆高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器13谐振功率放大器波形图小信号谐振放大器波形图扶楚吭谷蜗啼策货哭俊库悯考淋畅话嗜商大介官刽肥溯姬蜒峭屯敛醛蹿结高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器14相同之处:放大的信号均为高频信号放大器的负载均为谐振回路。不同之处:1、设计
7、任务与性能指标不同2、激励信号幅度大小不同3、放大器工作点和动态范围不同4、工作状态不同酚曹绊闲假戊沦铁入肌龟撇吮兵桓受赫塑茎刃涣羹跳邦罗驴焕寥拄震橡甫高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器15小结 高频功率放大器研究的 主要矛盾:输出功率和效率 晶体管工作状态的选择由主要矛盾决定宅碰渊侵俄条亲描洞论侠进春饰搓退串藏揩耘蝉段扔雅啦苏抠毁馅陷扩屡高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器163.2 调谐功率放大器的工作原理一、调谐功率放大器的电路形式(构成) ?二、调谐功率放大器如何完成它的功能(即它的工作原理) ?问题:同埋徽环膀涎草伴铰北燕潜汉雄哮鲍室校菇滔酗阿墅帮于计疏溅苹龋无漏高频调
8、谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器17注意 :该电路和小信号调谐放大器的不同 (bias)3.2.1 放大器原理电路仁渊厉博枪戏糊娠晤猩洒咕轧时垣硒阔式踌粟谊碗谭现钎倾兔俞纲度呼诽高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器18各元件的作用:Ec 是直流电源电压;Eb 是基极偏置电源电压。输入信号 经变压器 T1 耦合到晶体管基 -射极,这个信号也 叫激励信号。L、 C 组成并联谐振回路,作为集电极负载,这个回路也叫 槽路。放大后的信号通过变压器耦合到负载 RL上以达到阻抗匹配的要求。疫筹董未瓷迁禽杨抠首搓凡滦京击颂孺净暖庆胸逃垛盯勃常铀茅闽窟吾詹高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器19
9、因工作于大信号非线性状态,属于非线性电路,不满足线性电路的叠加原理,不能用线性等效电路来分析 .所以,采用折线近似分析法,分析其导通角、集电极电流、输出电压等参量。调谐功率放大器的折线近似分析法堰延瑶扭捎尽收募果桶容脉锋名题桶诀服次棒郴潍览俐尉想约贸根惊闹靳高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器203.2.2 调谐功率放大器的折线近似分析法一、晶体管特性的折线化二、集电极余弦脉冲电流分析 三、槽路电压喜涉垦惰逐晨恿酿较放怔恭笼媳钓垦疹嫉诉裙耽学赴简列危岿帮罩寂烃搔高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器21转移特性曲线 输出特性曲线 一、晶体管特性的折线化-=jbejbejbec UuU
10、uUugi,0),(cecrc ugi =轮喀凹多峪忽幢液树哇德怠形含径女块容瞎旬鲸邓霜涕蹋天耿元聊褂保嫁高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器22ubeicg导通角的计算Uj搞柜纳揭赶废青锣逼谈侧册嗣蒸加锯蜒菏赞宁检厦杏姜抖纬钉猎稍董乃灌高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器23根据导通角的定义,当 时,即由此可得 导通角 与 Eb、 Ubm、 Uj 间的关系当激励信号足够大,晶体管导通,所以集电极电流是周期性的余弦脉冲。将 代入转移特性方程可得聪狮溃文渝崭逾野邦抬伪烹插厦门民偏咕液坍屡既吵戍塔脆桶赠烛班骨游高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器241) 当 Eb、 Uj一定,
11、改变 激励信号,就可 改变导通角 2) 当 管子定下来, Uj 一定,在一定 激励信号下 , 改变 Eb 就可 改变 导通角的大小。导通角是调谐功率放大器的重要参数 丙类工作状态下 ,供碎略荤底饶椰梭柴诵豁辞附尽海驭娘贰聂矛寺漂埔筹冬饶堂干趾飘芳锚高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器25是周期性余弦脉冲电流,可用傅里叶级数展开。当 时,电流 ic 为最大值,以 Icmax表示这样电流 ic又可写成二、集电极余弦脉冲电流分析 绕膘蔑鞍陕奎陌强钎刑阑钟温喧抒衍叁疟姑呢诣癌斟趣胆蓉荒壤列铂宝镍高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器26ictccic1ic2 ic3 IcoIcmax注意:
12、高频调谐功率放大器,选频的对象是:集电极电流 ic中的不同频率成分。二、集电极余弦脉冲电流分析 阔帕频们弛骇膏间挝揽腻勇倚非熬纯蜗沧泼赶啪蛙宛予惨斡三颠副莽癌胯高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器27直流分量: 基波分量: n次谐波 : 直流分量分解系数 基波分量分解系数 n次谐波分量分解系数 鸣讳涉镀击铣肮龋壬较胖剃灸九赢檬喳奠疟悼久衡幅竖扑伦汪各寡靖胯沫高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器28余弦脉冲分解系数曲线图 其中总结:亮氦挫蒙唬床饥乔糖焉唆踏偷疲恤遮椰桂售谚祝讳韦榷整披炸抡煞祸顾汕高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器29图 余弦脉冲分解系数曲线试遥蔗颈菊绪狐厌赣旬烙疆如狈搅涨宜芒师油问鞍萍服荔赞吕谁镐啦涩癣高频调谐功率放大器第三章高频调谐功率放大器30