第3章高頻諧振放大器3

1、高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 3.1 3.1 高頻小信號放大器高頻小信號放大器（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 3.2 3.2 高頻功率放大器的原理和特性高頻功率放大器的原理和特性（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 3.3 3.3 高頻功率放大器的高頻效應(yīng)高頻功率放大器的高頻效應(yīng)（自學(xué)）（自學(xué)） 3.4 3.4 高頻功率放大器的實(shí)際線路高頻功率放大器的實(shí)際線路（重點(diǎn)）（重點(diǎn)） 3.5 3.5 高效功放與功率合成高效功放與功率合成高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.1 3.1 高頻小信號放大器高頻小信號放大器

2、分類：分類：窄帶窄帶放大器放大器選頻網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載選頻網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）功用：功用：一般用在無線電接收設(shè)備中，放大高頻小信號抑制干一般用在無線電接收設(shè)備中，放大高頻小信號抑制干 擾信號擾信號接收裝置：接收裝置：微伏毫伏微伏毫伏含有干擾含有干擾寬帶寬帶放大器放大器高頻變壓器或傳輸線變壓器作負(fù)載高頻變壓器或傳輸線變壓器作負(fù)載晶體管工作區(qū)：晶體管工作區(qū)：線性區(qū)線性區(qū)放大器工作狀態(tài)：放大器工作狀態(tài)：A（甲）類（甲）類高頻諧振小高頻諧振小信號放大器信號放大器高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器按按諧振回路諧振回路區(qū)分：區(qū)分：單調(diào)諧放大器單調(diào)諧放大器 、雙調(diào)諧放大器和參

3、差調(diào)諧放大器。、雙調(diào)諧放大器和參差調(diào)諧放大器。按按晶體管連接方法晶體管連接方法區(qū)分：區(qū)分：共基極、共集電極、共基極、共集電極、共發(fā)射極共發(fā)射極放大器等。放大器等。本章主要討論共發(fā)射極單調(diào)諧放大器本章主要討論共發(fā)射極單調(diào)諧放大器 主要要求：主要要求：增益要高、頻率選擇性要好、工作要穩(wěn)定可靠增益要高、頻率選擇性要好、工作要穩(wěn)定可靠與低放區(qū)別與低放區(qū)別：高放用諧振回路作負(fù)載：高放用諧振回路作負(fù)載 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.1.1 3.1.1 實(shí)際線路和工作原理實(shí)際線路和工作原理 實(shí)際線路：實(shí)際線路：交流等效電路：交流等效電路：晶體管和回路部分連接：晶體管

4、和回路部分連接： 1）阻抗匹配；）阻抗匹配； 2）減小晶體管輸出）減小晶體管輸出電阻電阻對回路影響（對回路影響（Q值）；值）； 3）減小晶體管極間）減小晶體管極間電容電容對回路影響（諧振頻率）；對回路影響（諧振頻率）；高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.1.2 3.1.2 放大器性能分析放大器性能分析 1 1晶體管的高頻等效電路晶體管的高頻等效電路（1 1）混合）混合型等效電路型等效電路 從模擬從模擬晶體管晶體管的的物理機(jī)構(gòu)物理機(jī)構(gòu)出發(fā)，用集中參數(shù)元件出發(fā)，用集中參數(shù)元件、和、和受控源受控源來表示管內(nèi)的復(fù)雜關(guān)系。來表示管內(nèi)的復(fù)雜關(guān)系。bb：基區(qū)體電阻基區(qū)體電

5、阻, 約約Rce ：集電極集電極發(fā)射極電阻發(fā)射極電阻, 幾十千歐以上幾十千歐以上Cbe：發(fā)射結(jié)電容：發(fā)射結(jié)電容, 約約10 皮法到幾百皮法皮法到幾百皮法Cbc：集電結(jié)電容：集電結(jié)電容, 約幾個(gè)皮法約幾個(gè)皮法gm ：晶體管跨導(dǎo)：晶體管跨導(dǎo), 幾十毫西門子以下幾十毫西門子以下rbe：發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻Re折合到基極回路的等效電阻折合到基極回路的等效電阻,約幾十歐到幾千歐約幾十歐到幾千歐高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）各元件參數(shù)物理意義明確各元件參數(shù)物理意義明確 （2 2）在較寬的頻帶內(nèi)元件值基本上與頻率無關(guān)）在較寬的頻帶內(nèi)元件值基本上與頻率無

6、關(guān)應(yīng)用：應(yīng)用：適合于分析適合于分析寬頻帶寬頻帶高頻小信號放大器高頻小信號放大器缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：隨器件不同而有不少差別隨器件不同而有不少差別, 分析和測量不方便缺點(diǎn)分析和測量不方便缺點(diǎn)高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)出的表達(dá)式具有普遍意義導(dǎo)出的表達(dá)式具有普遍意義, , 分析和測量方便。分析和測量方便。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與頻率有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與頻率有關(guān)。應(yīng)用：應(yīng)用：適合分析適合分析窄頻帶窄頻帶高頻小信號諧振放大器高頻小信號諧振放大器 從從測量和使用測量和使用的角度出發(fā)的角度出發(fā), , 把晶體管作為一個(gè)把晶體管作為一個(gè)有源有源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)線性雙端口網(wǎng)

7、絡(luò), , 用一組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)構(gòu)成其等效電路。用一組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)構(gòu)成其等效電路。（2 2）Y Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路coebfeccrebiebUYUYIUYUYIY參數(shù)方程：參數(shù)方程：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器忽略忽略rbe，且，且CC時(shí)時(shí), Y參數(shù)參數(shù)與與混混參數(shù)參數(shù)之間的之間的關(guān)系關(guān)系：前向傳輸導(dǎo)納，反映晶體管的放大能力前向傳輸導(dǎo)納，反映晶體管的放大能力反向傳輸導(dǎo)納，晶體管的內(nèi)部反饋反向傳輸導(dǎo)納，晶體管的內(nèi)部反饋晶體管的輸入導(dǎo)納晶體管的輸入導(dǎo)納晶體管的輸出導(dǎo)納晶體管的輸出導(dǎo)納coebfeccrebiebUYUYIUYUYI高頻電子線路高頻電子線路第第3

8、 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器cLcbSSbUYIUYII晶體管等效電路晶體管等效電路3. 3. 高頻小信號放大器的性能參數(shù)高頻小信號放大器的性能參數(shù)高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器輸出導(dǎo)納輸出導(dǎo)納Yo：電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)K：輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納Yi：通頻帶通頻帶B 0.707：矩形系數(shù)：矩形系數(shù)：LoQfB707. 0K 0.1=9.95LYYYUUKoefebcLYYYYYUIYoefereiebib高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器在諧振頻率在諧振頻率0附近：附近：LoerefeiebbiYYYYYUIYmb

9、bmfegrCjgY1 3.1.33.1.3高頻諧振放大器的穩(wěn)定性高頻諧振放大器的穩(wěn)定性1 1放大器的穩(wěn)定性分析放大器的穩(wěn)定性分析re的存在，輸出信號反饋到輸入端的存在，輸出信號反饋到輸入端忽略忽略 r bb的影響的影響Cu的存在的存在, 是諧振放大器自激的根源是諧振放大器自激的根源YircrebiebUYUYI高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器000irY為一電容為一電容的電導(dǎo)為負(fù)，是正反饋的電導(dǎo)為負(fù)，是正反饋的電導(dǎo)為正，是負(fù)反饋的電導(dǎo)為正，是負(fù)反饋irYirY引起放大器引起放大器不穩(wěn)定不穩(wěn)定高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大

10、器 2. 2. 提高放大器穩(wěn)定性的方法提高放大器穩(wěn)定性的方法方法一：選擇方法一：選擇小的管子小的管子方法二：從電路上消除晶體管的反作用：方法二：從電路上消除晶體管的反作用：中和法中和法、失配法失配法（1 1）中和法）中和法用中和電容用中和電容Cn來抵消來抵消Cbc的影響的影響根據(jù)電橋平衡：根據(jù)電橋平衡：得中和條件：得中和條件：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器某收音機(jī)實(shí)際電路：某收音機(jī)實(shí)際電路：問題：中和電容只能在某一頻率點(diǎn)起到完全中和作用問題：中和電容只能在某一頻率點(diǎn)起到完全中和作用 受溫度變化因素的影響受溫度變化因素的影響 應(yīng)用較少應(yīng)用較少高頻電子線路高頻

11、電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器（2 2）失配法）失配法 通過增加負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電通過增加負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電路失配，輸出電壓相應(yīng)減小，對輸入端的影響也就減小。路失配，輸出電壓相應(yīng)減小，對輸入端的影響也就減小。常用失配法電路（常用失配法電路（共發(fā)共發(fā)共基電路共基電路）：特點(diǎn)：特點(diǎn)：利用犧牲增益來換取電路的穩(wěn)定利用犧牲增益來換取電路的穩(wěn)定crebiebUYUYILoefebcYYYUUKY YS S較小，較小，Y YL L較大，失配較大，失配高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器發(fā)射裝置：發(fā)射裝置：3.2

12、3.2 高頻功率放大器的原理和特性高頻功率放大器的原理和特性 功用：功用：無線電發(fā)射機(jī)中，放大高頻信號，無線電發(fā)射機(jī)中，放大高頻信號， 高效輸出大功率為目的高效輸出大功率為目的高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 分類：分類：窄帶功放窄帶功放諧振回路諧振回路為負(fù)載，為負(fù)載，丙類（丙類（C類）類），效率高，效率高 晶體管工作延伸到晶體管工作延伸到非線性區(qū)非線性區(qū)（重點(diǎn)介紹）（重點(diǎn)介紹）輸出功率范圍：輸出功率范圍：毫瓦級毫瓦級 千瓦、兆瓦千瓦、兆瓦采用的有源器件：采用的有源器件：電子管電子管幾百瓦以上幾百瓦以上 晶體管晶體管、大功率場效應(yīng)管、大功率場效應(yīng)管幾百瓦以下

13、幾百瓦以下可采用功率合成技術(shù)來增大輸出功率可采用功率合成技術(shù)來增大輸出功率與低放比較：與低放比較： 高頻功放高頻功放C類、工作頻率高、帶寬窄，效率高類、工作頻率高、帶寬窄，效率高 采用諧振回路作負(fù)載采用諧振回路作負(fù)載低頻功放低頻功放A、B、AB類，工作頻率低，帶寬寬，效率低類，工作頻率低，帶寬寬，效率低 采用電阻、變壓器作負(fù)載采用電阻、變壓器作負(fù)載高頻諧振功率放大器高頻諧振功率放大器 寬帶功放寬帶功放傳輸線變壓器傳輸線變壓器為負(fù)載，為負(fù)載，甲類（甲類（A類類）輸入信號：輸入信號：為幾百毫伏幾伏為幾百毫伏幾伏 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器原理線路：原理線路

14、：3.2.1 3.2.1 工作原理工作原理放大電路放大電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路零、負(fù)值、較小正值零、負(fù)值、較小正值常采用常采用自給偏壓自給偏壓或或零偏零偏高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器輸入信號：輸入信號： 基極回路電壓：基極回路電壓：1 1電流、電流、 電壓波形電壓波形集電極電壓：集電極電壓：0tUtRIuucLccocoscos1時(shí)：輸出電壓：輸出電壓：tUEuEuccoccecos tnItIIicnccoccoscos1高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器90 C（丙）類（丙）類高頻電子線路高頻電子線路第第

15、3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器因?yàn)椋阂驗(yàn)椋杭姌O直流輸入功率集電極直流輸入功率P0：集電極輸出功率集電極輸出功率P1：2121010ccccEUIIPPLcLccRURIUIPc22112121211ccEIP00集電極損耗功率集電極損耗功率Pc：10PPPc 2 2高頻功放的能量關(guān)系高頻功放的能量關(guān)系集電極效率集電極效率： 1)180(57. 1)90(157. 1A類%50可以更高B類%5 .78C類（電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換為高頻交流輸出）（電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換為高頻交流輸出） 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器bbdUIP121高頻功放的功率

16、放大倍數(shù)為高頻功放的功率放大倍數(shù)為 dpPPK1用用dB表示為表示為)(lg101dBPPKdp忽略實(shí)際存在的容性電流，激勵(lì)功率為忽略實(shí)際存在的容性電流，激勵(lì)功率為 激勵(lì)功率（信號源提供）：激勵(lì)功率（信號源提供）：轉(zhuǎn)化為發(fā)射節(jié)和基區(qū)的損耗轉(zhuǎn)化為發(fā)射節(jié)和基區(qū)的損耗高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器加加激勵(lì)信號激勵(lì)信號并并接負(fù)載阻抗接負(fù)載阻抗時(shí)時(shí): :icuce,ubetUEucccecos1 1高頻功放的動特性高頻功放的動特性時(shí)：0tbbbeUEuccceUEu時(shí)： 2/tbbeEucceEu時(shí)： tccceUEu 3.2.2 3.2.2 高頻諧振功率放大器的工

17、作狀態(tài)高頻諧振功率放大器的工作狀態(tài)ube=EbBube最小最小C：時(shí)： tA高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器2 2 高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的工作狀態(tài) 當(dāng)當(dāng)c增加增加時(shí)，根據(jù)時(shí)，根據(jù)動態(tài)曲線經(jīng)過動態(tài)曲線經(jīng)過的區(qū)的區(qū)分為三種狀態(tài)分為三種狀態(tài) :欠壓欠壓 臨界臨界 過壓過壓 欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)Ucm 較小時(shí)：動態(tài)曲較小時(shí)：動態(tài)曲線經(jīng)過線經(jīng)過放大區(qū)、截放大區(qū)、截止區(qū)止區(qū)。 臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)Ucm 較大：動態(tài)曲線經(jīng)過較大：動態(tài)曲線經(jīng)過臨界點(diǎn)、臨界點(diǎn)、放大區(qū)、截止區(qū)放大區(qū)、截止區(qū) 過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)Ucm 很很大：動態(tài)曲線經(jīng)過大：動態(tài)曲線經(jīng)過飽和區(qū)、飽和區(qū)、放大區(qū)、截止

18、區(qū)放大區(qū)、截止區(qū)。 RL增加增加高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器晶體管工作在晶體管工作在放大區(qū)、截止區(qū)放大區(qū)、截止區(qū)輸出功率輸出功率1增加增加ccUIP1121直流輸入功率直流輸入功率P0基本不變基本不變效率隨效率隨Uc增加增加集電極電壓利用不充分集電極電壓利用不充分ccEIP00欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài): :ic為余弦脈沖為余弦脈沖 Uc增加時(shí)增加時(shí),c0，Ic1基本不變基本不變高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài)：晶體管工作在晶體管工作在臨界飽和區(qū)、截止、放大臨界飽和區(qū)、截止、放大效率隨效率隨Uc增加增加 輸出

19、功率輸出功率1最大最大c1較大，較大，U c較大較大ccUIP1121ccEIP00高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器晶體管工作在晶體管工作在截止、放大、飽截止、放大、飽和區(qū)和區(qū) c0，Ic1減小減小輸出功率輸出功率1下降下降直流輸入功率直流輸入功率P0下降下降效率隨效率隨Uc增加到最大，再下降增加到最大，再下降過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)ccUIP1121ccEIP00ic為為凹陷凹陷余弦脈沖余弦脈沖高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器（1）臨界狀態(tài)）臨界狀態(tài)1最大，效率較大最大，效率較大最佳工作狀態(tài)最佳工作狀態(tài) 高頻功放一般工作在此狀態(tài)

20、高頻功放一般工作在此狀態(tài)（2）臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)時(shí)的負(fù)載電阻稱為時(shí)的負(fù)載電阻稱為臨界電阻臨界電阻RLcr結(jié)論結(jié)論：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.2.3 3.2.3 高頻功放的外部特性高頻功放的外部特性 放大器的放大器的性能性能隨放大器的隨放大器的外部外部參數(shù)參數(shù)（RL、Ub、Eb、Ec）變化）變化的特性。的特性。1 1高頻功放的負(fù)載特性高頻功放的負(fù)載特性只改變負(fù)載電阻只改變負(fù)載電阻RL, 高頻功放高頻功放電流、電流、 電壓電壓、 功率、效率功率、效率變化的特性。變化的特性。 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器臨界狀態(tài)：臨

21、界狀態(tài)：P1最大，最大，較高較高高頻功放一般高頻功放一般工作在此狀態(tài)工作在此狀態(tài)過壓狀態(tài)：恒壓源特性過壓狀態(tài)：恒壓源特性欠壓狀態(tài)：恒流源特性欠壓狀態(tài)：恒流源特性ccUIP1121ccEIP00高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 只改變只改變Ub時(shí)，放大器時(shí)，放大器電流、電流、 電電壓、壓、 功率功率的變化特性。的變化特性。 2 2高頻功放的振幅特性高頻功放的振幅特性高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器1 1）基極調(diào)制特性）基極調(diào)制特性 只改變只改變Eb時(shí)，放大器時(shí)，放大器電流、電流、 電壓、電壓、 功率、效率功率、效率的變化特性

22、。的變化特性。 欠壓欠壓狀態(tài)工作時(shí)，狀態(tài)工作時(shí)，在在Eb上疊加上疊加較小的調(diào)制信號時(shí)，輸出信號較小的調(diào)制信號時(shí)，輸出信號的振幅將隨調(diào)制信號變化的振幅將隨調(diào)制信號變化3.3.高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性基本思想：基本思想：改變改變某一電極的某一電極的直流電壓直流電壓來改變高頻信號的來改變高頻信號的振幅振幅調(diào)制原理：調(diào)制原理：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器2 2）集電極調(diào)制特性）集電極調(diào)制特性 只改變只改變Ec時(shí)，放大器時(shí)，放大器電流、電流、 電壓、電壓、 功率、效率功率、效率的變化特性。的變化特性。 調(diào)制原理：調(diào)制原理：過狀態(tài)過狀態(tài)工作時(shí)，工作時(shí)，在

23、在Ec上疊加較小的調(diào)制信號上疊加較小的調(diào)制信號時(shí)，輸出信號的振幅將隨調(diào)制信號的規(guī)律變化時(shí)，輸出信號的振幅將隨調(diào)制信號的規(guī)律變化高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器4. 4. 高頻功放的調(diào)諧特性高頻功放的調(diào)諧特性 功放的外部電流功放的外部電流Ic0、Ic1和電壓和電壓Uc等隨回路電容等隨回路電容C的變化特性的變化特性諧振時(shí)，諧振時(shí)，ZL最大，最大，Ic0、Ic1最小，最小，Uc最大最大（指示放大器調(diào)諧）（指示放大器調(diào)諧）失諧時(shí)，失諧時(shí)，集電極損耗集電極損耗Pc迅速增加，迅速增加，高頻功放應(yīng)保持在高頻功放應(yīng)保持在諧振狀態(tài)。諧振狀態(tài)。設(shè)諧振時(shí)功放工作在弱過壓狀態(tài)設(shè)諧振

24、時(shí)功放工作在弱過壓狀態(tài)高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 3.4 3.4 高頻功率放大器的實(shí)際線路高頻功率放大器的實(shí)際線路 分類：分類：集電極集電極饋電線路、饋電線路、基極基極饋電線路饋電線路功能功能：（1 1）提供集電極和基極直流偏置電壓）提供集電極和基極直流偏置電壓 （2 2）保證集電極和基極電流的）保證集電極和基極電流的直流直流和和基波分量基波分量有有各自的各自的 通路通路；使高頻信號不要流過直流電源，減少損耗。；使高頻信號不要流過直流電源，減少損耗。 旁路電容旁路電容大電容，大電容，通高頻，阻低頻通高頻，阻低頻 0.010.1uF（對于短波對于短波）

25、扼流圈扼流圈大電感，阻高頻，通低頻大電感，阻高頻，通低頻 幾十幾十幾百微亨（幾百微亨（對于短波對于短波）3.4.1 3.4.1 直流饋電線路直流饋電線路 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器（1 1） 串聯(lián)饋電線路串聯(lián)饋電線路1. 1. 集電極饋電線路集電極饋電線路優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：諧振回路通過旁諧振回路通過旁路電容直接接地，饋電路電容直接接地，饋電支路分布電容不影響回支路分布電容不影響回路，路，適合工作在頻率較適合工作在頻率較高的情況高的情況構(gòu)成：構(gòu)成：晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路諧振回路串聯(lián)串聯(lián)連接連接uce=Ec- uc缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：回路處于直流高電位

26、，不回路處于直流高電位，不直接接地直接接地，安裝不方便安裝不方便高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器（2 2）并聯(lián)饋電線路）并聯(lián)饋電線路構(gòu)成：構(gòu)成：晶體管、晶體管、 電源、電源、 諧振回路諧振回路并聯(lián)并聯(lián)連接連接優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：回路一端處于直流地電位，回路一端處于直流地電位，回路回路L L、C C元件一端可以接地，元件一端可以接地，安裝方便安裝方便uce=Ec- uc缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：饋電支路與諧振回饋電支路與諧振回路并聯(lián)，分布電容使回路路并聯(lián)，分布電容使回路總電容增大，總電容增大，適合于頻率適合于頻率較低的場合較低的場合高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放

27、大器高頻諧振放大器基極的負(fù)偏壓基極的負(fù)偏壓是是外加的外加的固定偏壓固定偏壓（用的較少）（用的較少）基極的負(fù)偏壓基極的負(fù)偏壓是是基極直流電流基極直流電流或或發(fā)射極直流電流發(fā)射極直流電流流過流過電阻電阻產(chǎn)產(chǎn)生生自給偏壓自給偏壓 （用的較多）（用的較多） 2 2基極饋電線路基極饋電線路基極自給偏壓：基極自給偏壓： 包括：串聯(lián)、并聯(lián)兩種形式包括：串聯(lián)、并聯(lián)兩種形式高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器發(fā)射極自給發(fā)射極自給偏壓偏壓零偏壓零偏壓基極組合偏基極組合偏壓壓發(fā)射極自給偏壓：發(fā)射極自給偏壓： 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 3.4

28、.2 3.4.2 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) (1) 阻抗匹配，以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大阻抗匹配，以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大 (2) (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率, , 即有良好的即有良好的 濾波作用濾波作用 (3) (3) 要適應(yīng)多波段工作要適應(yīng)多波段工作 常用的輸出線路：常用的輸出線路：并聯(lián)諧振回路、并聯(lián)諧振回路、LCLC匹配網(wǎng)絡(luò)、耦合回路匹配網(wǎng)絡(luò)、耦合回路并聯(lián)諧振回路：并聯(lián)諧振回路：多用于前級、中間級放大器多用于前級、中間級放大器LC匹配網(wǎng)絡(luò)：匹配網(wǎng)絡(luò)：用于甚高頻或大功率輸出級用于甚高頻或大功率輸出級高頻電子線路高

29、頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器常見的常見的LCLC匹配網(wǎng)絡(luò)：匹配網(wǎng)絡(luò)：L型型T型型型型 對于對于L -I型網(wǎng)絡(luò)有：型網(wǎng)絡(luò)有： psRQR211適用于負(fù)載電阻適用于負(fù)載電阻RpRLcr對于對于L-型網(wǎng)絡(luò)有：型網(wǎng)絡(luò)有：spRQR)1 (2適用于負(fù)載電阻適用于負(fù)載電阻RsRLcr形式：形式：雙端口網(wǎng)絡(luò)雙端口網(wǎng)絡(luò)1. LC1. LC匹配網(wǎng)絡(luò)（匹配網(wǎng)絡(luò)（濾波器型匹配網(wǎng)絡(luò)）濾波器型匹配網(wǎng)絡(luò)）功能：功能：頻率選擇、阻抗匹配頻率選擇、阻抗匹配高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器一超短波輸出放大器的實(shí)際電路，工作于固定頻率一超短波輸出放大器的實(shí)際電路，工作

30、于固定頻率3DA21CCbVC1L1L2C222.5 V型：型：調(diào)諧、阻抗匹配調(diào)諧、阻抗匹配高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器 一短波發(fā)射機(jī)的輸出放大器，采用互感耦合回路一短波發(fā)射機(jī)的輸出放大器，采用互感耦合回路作輸出電路作輸出電路, , 多波段工作多波段工作 V1CbC1L1L2C2KL324 VM2 2 耦合回路耦合回路互感互感M阻阻抗變換抗變換1：4 阻抗變換器阻抗變換器消除天線輸消除天線輸入阻抗中的入阻抗中的容抗容抗高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器50 MHz的晶體管諧振功率放大電路的晶體管諧振功率放大電路, 向向5

31、0 外接負(fù)載外接負(fù)載提供提供25W功率功率, 功率增益達(dá)功率增益達(dá)7 dB3.4.3 3.4.3 高頻功放的實(shí)際線路舉例高頻功放的實(shí)際線路舉例II型型集電極串集電極串饋饋基極零偏基極零偏T型型VL2Ec13.5 VLbC1C214150pF50 90400 pFL1L332250 pF32250 pFC3C450 (a)負(fù)載負(fù)載信號源信號源高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器C5VR1100k50 530 pFL1533pF15 pFC4R2110 kEGEDC615 pFL3C8C7533 pF533 pF50 (b)C1C2C3L2175 MHz175 MH

32、z諧振功放電路實(shí)際線路諧振功放電路實(shí)際線路負(fù)載負(fù)載T型網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)絡(luò)II型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)串饋串饋并饋并饋信號源信號源高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.5 3.5 高效功放與功率合成高效功放與功率合成高頻功放的主要要求：高效率、大功率高頻功放的主要要求：高效率、大功率 提高效率方面提高效率方面：（1）開關(guān)型功放開關(guān)型功放D類類、E類、類、S類類（2）采用特殊電路設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)功放的負(fù)載回路）采用特殊電路設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)功放的負(fù)載回路F類、類、 G類、類、H類類提高功率方面提高功率方面：（1）高頻大功率晶體管、電子管）高頻大功率晶體管、電子管（2）功率合成技術(shù)功率合成技術(shù)針

33、對寬帶功放針對寬帶功放高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器3.5.1 D3.5.1 D類高頻功率放大器類高頻功率放大器 D類功放提高效率的基本思想：類功放提高效率的基本思想： 使使ic導(dǎo)通期間，導(dǎo)通期間， uce為為零或零或很小很小，晶體管工作在，晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)開關(guān)狀態(tài)C類功放提高效率的基本思想：類功放提高效率的基本思想： 減小集電極電流的導(dǎo)通角，減小集電極電流的導(dǎo)通角，ic只在只在uce為為最小值附近最小值附近時(shí)流通，時(shí)流通，減小了集電極損耗減小了集電極損耗90 C（丙）類（丙）類高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器分類：

34、電流開關(guān)型分類：電流開關(guān)型集電極電流為理想方波集電極電流為理想方波 電壓開關(guān)型電壓開關(guān)型集電極電壓為理想方波集電極電壓為理想方波1.1.電流開關(guān)型電流開關(guān)型D D類放大器類放大器高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器)()(2cesccesmcmuEuUUcescescmuuEU)(2正弦波或方波，正弦波或方波，必須足夠大必須足夠大uc峰值：峰值：)(22cesccmcmuEUUuc有效值：有效值：+-+-ccescesmcescesmEuuUtdutuU)(2cos)(122高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器V1(V2)的集電極

35、的集電極電流基頻分量振幅電流基頻分量振幅：(2/)Ic0。 LcocmRIU)2(2221)(221cescLLcmuERRUP輸出功率：輸出功率：輸入功率：輸入功率： )(222cescLLcmcouERRUIV1(V2)的集電極的集電極電流振幅電流振幅：ccescLcocEuERIEP)(220cescescLcuuERPPP)(2210集電極損耗功率：集電極損耗功率： 集電極回路阻抗集電極回路阻抗RL兩端兩端基頻電壓振幅基頻電壓振幅：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器集電極效率：集電極效率： %100%10001ccescEuEPP理想情況下理想情況下：若