0910高頻電子線路-高頻功放

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1、圖無線模擬發(fā)送、接收系統(tǒng)方框圖第3章高頻功率放大電路在無線電廣播和通信的發(fā)射機(jī)中,為了獲得足夠大功率的高頻信號(hào),必須采用高頻功率放大器。高頻功率放大器研究的主要問題是如何獲得高效率、大功率輸出.由于高頻功放要求高頻工作、信號(hào)電平高和高效率，因此工作在高頻狀態(tài)的功率放大器和低頻有很大的不同。其電路結(jié)構(gòu)、工作原理和分析方法有很大的不同。大信號(hào)、非線性狀態(tài)是高頻功放的主要特點(diǎn).工程上通常采用近似的分析方法來研究高頻功放的原理和工作狀態(tài)。1、使用高頻功率放大器的目的放大高頻大信號(hào)使發(fā)射機(jī)末級(jí)獲得足夠大的發(fā)

2、射功率。2、高頻功率信號(hào)放大器使用中需要解決的兩個(gè)問題①高效率輸出②高功率輸出高頻功率放大器的原理電路效率要高放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器,它是將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成交流信號(hào)的能量輸送給負(fù)載.因此,要求能量轉(zhuǎn)換效率要高.功率效率定義為輸出功率與直流電源向電路提供的功率之比,即輸出大功率功率放大器的一個(gè)主要任務(wù)是向負(fù)載提供較大的信號(hào)功率.如輸入是某一頻率的正弦信號(hào),則輸出功率表示為（U、I為有效值）（Um、Im為幅值）或高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和效率高。聯(lián)想對(duì)比：本

3、章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作狀態(tài)分析高頻功率放大器的實(shí)用電路???諧振功率放大器的電路組成晶體管的主要功用是在基極輸入信號(hào)的控制下,將集電極電源UCC提供的直流能量轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)能量,即集電極回路負(fù)責(zé)完成直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流能量.諧振功率放大器的工作原理在低頻電路中,經(jīng)常強(qiáng)調(diào)晶體管共發(fā)射極功放電路的發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏.讓我們來研究一下,給基極加上不同的偏置電壓,會(huì)發(fā)生什么情況?(a)基極正偏輸入小信號(hào)時(shí),這種情況與低頻時(shí)類似(UBB>Uon)(c)基極加反向偏壓

4、(UBB

5、啟電壓,輸出半個(gè)波形,信號(hào)出現(xiàn)失真.(甲類)(乙類)(丙類)uBEuBE1uBE2uBE3圖丙類工作狀態(tài)時(shí)的輸入電壓輸出電流波形丙類狀態(tài)下,集電極電流為周期性脈沖電流,電流導(dǎo)通不足半個(gè)周期,相當(dāng)于電流導(dǎo)通角度小于180。.設(shè)集電極電流導(dǎo)通的相角為2θ,通常稱θ為集電極電流的導(dǎo)通角.丙類狀態(tài)下θ<π/2。甲類---整個(gè)周期導(dǎo)通------導(dǎo)通角θ=π乙類---半個(gè)周期導(dǎo)通------導(dǎo)通角θ=π/2丙類---小半個(gè)周期導(dǎo)通---導(dǎo)通角θ<π/2輸入電壓是連續(xù)正弦波集電極電流是尖頂余弦脈沖電流丙類工作

6、狀態(tài)（基極偏壓為負(fù)）時(shí),即使輸入為完整的正弦波形,但是輸出電流為尖頂脈沖波,出現(xiàn)嚴(yán)重失真,這種電路還有作用嗎?如前所述,在丙類工作狀態(tài)時(shí),集電極電流iC為余弦脈沖,設(shè)其最大值為Icm。集電極電流的導(dǎo)通角為θ。把集電極電流脈沖用傅氏級(jí)數(shù)展開，可分解為直流、基波和各次諧波。因此集電極電流ic的傅里葉展開式為:ic=IC0+Ic1mcosω0t+Ic2mcos2ω0t+…+Icnmcosnω0t+…式中，IC0為直流電流成份，而Ic1mcosω0t、…、Icnmcosnω0t則為基波和n次諧波?？梢钥吹?/p>

7、，基波與輸入信號(hào)的頻率相同，顯然幅度也有一定的關(guān)系。進(jìn)一步討論其中被稱為尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)?？梢郧蟪鲇捎趇C可以用最大值Icm和導(dǎo)通角θ來表征，因此Ic0、Ic1m等應(yīng)為Icm和θ的函數(shù)。圖尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)與輸入信號(hào)ub相比,盡管ic的形狀失真了,但是其基波分量中仍保留了ic的幅度和頻率信息。這意味著,如果諧振功率放大器的集電極負(fù)載采用一高Q值的LC諧振回路作為負(fù)載,則只要調(diào)諧在輸入信號(hào)的頻率上,根據(jù)回路的選頻濾波特性,就能取出基波而濾除直流和高次諧波分量。也就是說LC諧振回路響應(yīng)的是尖

8、頂脈沖的集電極電流的基波成分,而基波成分則是一個(gè)與輸入信號(hào)同頻率的完整連續(xù)的波形.想一想,這對(duì)我們有什么用處?集電極電流是尖頂脈沖余弦波基波是連續(xù)正弦電流這樣在負(fù)載上就得到了與輸入信號(hào)同頻率的、連續(xù)的、不失真的輸出電壓uc：uc=Ic1mR∑cosω0t=Ucmcosω0t其中Ucm為uc的振幅，R∑為L(zhǎng)C諧振回路的諧振電阻。集電極電流波形(尖頂脈沖)基波波形(連續(xù)正弦波)集電極電壓波形(連續(xù)正弦波)而晶體管集電、發(fā)射極之間電壓uCE等于uCE=UCC-uc=UCC-Ic1mR∑c