高頻功率放大器

1、 高頻電子線路高頻電子線路作用：作用：高效率高效率地輸出足夠大的信號功率。地輸出足夠大的信號功率。諧振功率放大器諧振功率放大器寬帶高頻功率放大器寬帶高頻功率放大器放大放大固定頻率固定頻率信號或窄帶信號，信號或窄帶信號，LC諧振網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，需調(diào)諧。諧振網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，需調(diào)諧。 放大放大變換頻率變換頻率的信號或?qū)拵盘?，傳的信號或?qū)拵盘枺瑐鬏斁€變壓器作為負(fù)載，不需調(diào)諧。輸線變壓器作為負(fù)載，不需調(diào)諧。 高頻電子線路高頻電子線路無線電發(fā)射機(jī)與超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖無線電發(fā)射機(jī)與超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖 高頻電子線路高頻電子線路 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理 諧振功率放大器的特性分析

2、諧振功率放大器的特性分析 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路 丁類諧振功率放大器丁類諧振功率放大器 集成高頻放大器及其應(yīng)用集成高頻放大器及其應(yīng)用 寬帶高頻功率放大器寬帶高頻功率放大器 高頻電子線路高頻電子線路3.1 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理主要要求：主要要求： 理解諧振功放的電路組成，理解諧振功放的電路組成，掌握掌握其工作原理其工作原理掌握掌握丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率的計(jì)算丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率的計(jì)算 高頻電子線路高頻電子線路集電極耗散功率集電極耗散功率3.1.1 基本工作原理基本工作原理一、一、 放大器的工作狀態(tài)放大器的工作狀態(tài)222甲類（甲類（

3、180 ）乙類（乙類（ 90 ）丙類（丙類（ 90 ）諧振功率放大器通常選擇工作在丙類，諧振功率放大器通常選擇工作在丙類，效率高。效率高。 20C)(21tduiPCEC 高頻電子線路高頻電子線路二、二、 諧振功放的電路組成諧振功放的電路組成三、諧振功放的工作原理三、諧振功放的工作原理 VBB使放大器工作于丙類。使放大器工作于丙類。 LC回路調(diào)諧于輸入信號的中心頻率，構(gòu)成濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。回路調(diào)諧于輸入信號的中心頻率，構(gòu)成濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。 高頻電子線路高頻電子線路iBBBEuVu tUVcosimBB tuBEOVBBuBE(on) tiBO iBmax tiCOIC0 iCmaxic1ic2.)n

4、cos(.)2cos()cos(cnmc2mc1mC0C tItItIIi tIRu cosc1mpc tU coscm tUVuVu cos cmCCcCCCE VCCuc tuCEO 高頻電子線路高頻電子線路 tuBEOVBBuBE(on) tiCO iCmaxVCCuc tuCEOiC 為為iCmax 時(shí)，時(shí)，uCE為為uCEmin。ic不僅出現(xiàn)時(shí)間短，而且只不僅出現(xiàn)時(shí)間短，而且只在在uCE很小的時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)，因很小的時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)，因此此集電極損耗很小集電極損耗很小，功放，功放效效率較高率較高。20C)(21tduiPCEC 高頻電子線路高頻電子線路諧振功放工作原理小結(jié)：諧振功放工作原理小結(jié)

5、：設(shè)置設(shè)置VBB UBE(on) ，使晶體管工作于，使晶體管工作于丙類丙類；當(dāng)輸入余弦信號時(shí)，集電極電流為余弦當(dāng)輸入余弦信號時(shí)，集電極電流為余弦脈沖脈沖；將將LC回路回路調(diào)諧調(diào)諧在信號頻率上，可將余弦電流在信號頻率上，可將余弦電流脈沖變換脈沖變換為為不失真的余弦電壓輸出。不失真的余弦電壓輸出。iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC 原理電路原理電路 高頻電子線路高頻電子線路3.1.2 余弦電流脈沖的分解余弦電流脈沖的分解假設(shè)不考慮器件極間假設(shè)不考慮器件極間電容的影響，將轉(zhuǎn)移電容的影響，將轉(zhuǎn)移特性曲線折線化。特性曲線折線化。BE(on)BEUu 0C iBE(on)B

6、EUu )(BE(on)BEcCUugi) cos(imBBBEtUVu ) cos(BE(on)imBBcUtUVg t = 時(shí)，時(shí)，iC=0，則，則 cosimBBBE(on)UVU 高頻電子線路高頻電子線路故故 iC 可寫為可寫為 )cos(cosimcCtUgi又又 t = 0 時(shí)，時(shí)，iC=iCmax ，由上式可得，由上式可得 )cos1 (imcCmaxUgi故可將故可將 iC 表示為表示為 cos1coscosCmaxC tii將將iC展開為傅里葉級數(shù)展開為傅里葉級數(shù)tnIIinn cos1mcC0C 高頻電子線路高頻電子線路tdiI CC021ttdiIcos1Cc1m)(0C

7、max i )(1Cmax i )(Cmaxcnm niI 00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )電流分解系數(shù)電流分解系數(shù)稱為余弦稱為余弦)( n稱稱為為波波形形系系數(shù)數(shù))()()(011 g12 高頻電子線路高頻電子線路3.1.3 輸出功率與效率輸出功率與效率cmc1mo21UIP pc1m221RIpcm221RUCCC0DVIP DoCPP CCcmC0c1m21VUII )(211g CCcm01)()(21VU 集電極電壓利用系數(shù)集電極電壓利用系數(shù) 高頻電子

8、線路高頻電子線路00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )12增大。增大，減小， c1 )( g。約一般取率過小。迅速減小使輸出信號功而70)(1減小而增大不明顯，隨后，但 )(40 1g 高頻電子線路高頻電子線路 例例 圖示電路中，圖示電路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求功放的求功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路諧振阻抗和回路諧振阻抗Rp解：解：CCcm01C)()(21VU %799 . 073. 121)(211g

9、iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LCCoD PP )W( 3 . 679. 05 )W( 3 . 153 . 6oDC PPPcmc1m21oUIP 因因?yàn)闉镃C1Cmax21)(Vi )A( 05. 1)(2 CC1oCmax VPi 故故)( 5 .46)(Cmax1CCc1mcmp iVIUR 高頻電子線路高頻電子線路小結(jié)小結(jié)功率放大器的主要指標(biāo)：功率放大器的主要指標(biāo)： 輸出功率和效率輸出功率和效率功率放大器的工作狀態(tài)：功率放大器的工作狀態(tài)： 丙類（效率最高）丙類（效率最高）丙類功率放大器的負(fù)載：丙類功率放大器的負(fù)載： LC諧振網(wǎng)絡(luò)（消除諧波）諧振網(wǎng)絡(luò)（消除

10、諧波） （負(fù)載匹配）（負(fù)載匹配）（3.3節(jié)）節(jié)） 高頻電子線路高頻電子線路常用公式：常用公式： cmc1mo21UIP pc1m221RIpcm221RUCCC0DVIP CCcmC0c1m21VUII )(211g DoCPP )W( 3 . 153 . 6oDC PPP 高頻電子線路高頻電子線路3.2 諧振功率放大器的特性分析諧振功率放大器的特性分析主要要求：主要要求： 理解諧振功放過壓、欠壓、臨界工作狀態(tài)的特點(diǎn)理解諧振功放過壓、欠壓、臨界工作狀態(tài)的特點(diǎn)掌握丙類諧振功放的負(fù)載特性掌握丙類諧振功放的負(fù)載特性了解了解VCC、VBB 、Uim對諧振功放工作狀態(tài)的影響對諧振功放工作狀態(tài)的影響 高頻

11、電子線路高頻電子線路3.2.1 諧振功放的工作狀態(tài)與負(fù)載特性諧振功放的工作狀態(tài)與負(fù)載特性放大器工作狀態(tài)的分類：放大器工作狀態(tài)的分類：按晶體管導(dǎo)通時(shí)間分按晶體管導(dǎo)通時(shí)間分甲類（始終導(dǎo)通）甲類（始終導(dǎo)通）乙類（半周導(dǎo)通）乙類（半周導(dǎo)通）甲乙類（大半周導(dǎo)通）甲乙類（大半周導(dǎo)通）丙類丙類（小半周導(dǎo)通）（小半周導(dǎo)通）丙類丙類諧振功放按晶體管諧振功放按晶體管是否進(jìn)入飽和區(qū)是否進(jìn)入飽和區(qū)分分欠壓欠壓（不進(jìn)入飽和區(qū)）（不進(jìn)入飽和區(qū)）過壓過壓（進(jìn)入飽和區(qū)）（進(jìn)入飽和區(qū)）臨界臨界（達(dá)到臨界飽和）（達(dá)到臨界飽和） 高頻電子線路高頻電子線路一、諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性一、諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性 諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)

12、特性：當(dāng)諧振功率放大器加上信號諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性：當(dāng)諧振功率放大器加上信號源及負(fù)載阻抗時(shí)，晶體管電流與電極電壓的關(guān)系曲線。源及負(fù)載阻抗時(shí)，晶體管電流與電極電壓的關(guān)系曲線。 諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性指：晶體管內(nèi)部特性與外部特諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)特性指：晶體管內(nèi)部特性與外部特性結(jié)合的特性，即為實(shí)際的放大器的工作特性。性結(jié)合的特性，即為實(shí)際的放大器的工作特性。tVVvimBBbecostVVvcmCCcecos 高頻電子線路高頻電子線路二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實(shí)際特性和理想折線晶體管實(shí)際特性和理想折線 根據(jù)理想化原理晶體管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性

13、可用交橫軸于根據(jù)理想化原理晶體管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性可用交橫軸于VD的的一條直線來表示一條直線來表示( (VD為截止偏壓為截止偏壓) )。理想化折線理想化折線（虛線）（虛線）icgceb0VDic過壓區(qū)過壓區(qū)臨界線臨界線欠壓區(qū)欠壓區(qū)ebec0(a)(b)gcr 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路三、動(dòng)態(tài)特性的作法三、動(dòng)態(tài)特性的作法(1) 寫出寫出 和和 表達(dá)式表達(dá)式 高頻電子線路高頻電子線路(2) 作出動(dòng)態(tài)特性作出動(dòng)態(tài)特性 高頻電子線路高頻電子線路(3) 畫出波形畫出波形 高頻電子線路高頻電子線路(4) 根據(jù)圖進(jìn)行討論根據(jù)圖進(jìn)行討論 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路

14、1)1)欠壓工作狀態(tài)：欠壓工作狀態(tài)： 集電極最大點(diǎn)電流在臨界線的右方，交流輸出電壓集電極最大點(diǎn)電流在臨界線的右方，交流輸出電壓較低且變化較大。較低且變化較大。 在非線性諧振功率放大器中，常常根據(jù)集電極是否進(jìn)入在非線性諧振功率放大器中，常常根據(jù)集電極是否進(jìn)入飽和區(qū)，將放大區(qū)的工作狀態(tài)分為三種：飽和區(qū)，將放大區(qū)的工作狀態(tài)分為三種：2)2)過壓工作狀態(tài)：過壓工作狀態(tài)： 集電極最大點(diǎn)電流進(jìn)入臨界線之左的飽和區(qū)，交流集電極最大點(diǎn)電流進(jìn)入臨界線之左的飽和區(qū)，交流輸出電壓較高且變化不大。輸出電壓較高且變化不大。3)3)臨界工作狀態(tài)：臨界工作狀態(tài)： 是欠壓和過壓狀態(tài)的分界點(diǎn)，集電極最大點(diǎn)電流正是欠壓和過壓狀態(tài)

15、的分界點(diǎn)，集電極最大點(diǎn)電流正好落在臨界線上。好落在臨界線上。四、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)四、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài) 高頻電子線路高頻電子線路1、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)、欠壓、臨界和過壓工作狀態(tài)VCCOuCEtVCCucuCEminuCEmin= VCC UcmuCE= VCC uc tiCO欠壓區(qū)欠壓區(qū) tiCO過壓區(qū)過壓區(qū) tiCO臨界臨界 高頻電子線路高頻電子線路2、諧振電阻、諧振電阻Re對集電極電流的影響對集電極電流的影響 高頻電子線路高頻電子線路(3) 討論討論 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路3、負(fù)載特性、負(fù)載特性 VCC 、VBB 、Vim 不變時(shí)，放大器的工

16、作狀態(tài)、電流、不變時(shí)，放大器的工作狀態(tài)、電流、電壓和功率以及效率隨電壓和功率以及效率隨Re的變化而變化的關(guān)系。的變化而變化的關(guān)系。 tiCORe 放大器從欠壓放大器從欠壓臨界臨界過壓。過壓。 VCC 、VBB 、Vim 不變時(shí)，不變時(shí)， ，Im， ，以及，以及IQ基本基本不變。不變。cmaxbeuecRR)cos1 (1 高頻電子線路高頻電子線路諧振功放的負(fù)載特性諧振功放的負(fù)載特性RPOIC0Ic1mUcm欠壓欠壓臨界臨界過壓過壓RPO欠壓欠壓 臨界臨界過壓過壓PoPDPC cppRURIP2cm2c1mo2121CCC0DVIP oDCPPP PC 在回路阻抗很小時(shí)很大！因此，回路失諧大時(shí)易

17、損壞功率管！在回路阻抗很小時(shí)很大！因此，回路失諧大時(shí)易損壞功率管！DoC/ PP 臨界時(shí)臨界時(shí)Po最大，最大， PC較小，效率較高，功放性能最佳。較小，效率較高，功放性能最佳。ocm2popt21PUR o2CE(sat)CC21PUV）（ 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路3.2.2 VCC 對諧振功放工作狀態(tài)的影響對諧振功放工作狀態(tài)的影響 tiCORP 、VBB 、Uim 不變，不變， VCC ，放大器從過壓區(qū)放大器從過壓區(qū)臨界臨界欠壓區(qū)。欠壓區(qū)

18、。 高頻電子線路高頻電子線路用作集電極調(diào)制電路時(shí)，工作于用作集電極調(diào)制電路時(shí)，工作于過壓區(qū)過壓區(qū)。 RP 、VBB 、Uim 不變時(shí)，不變時(shí)， Ucm隨隨VCC變化的特性稱為變化的特性稱為集集電極調(diào)制特性電極調(diào)制特性。 高頻電子線路高頻電子線路3.2.3 Uim和和VBB 對諧振功放工作狀態(tài)的影響對諧振功放工作狀態(tài)的影響1. Uim對放大器工作狀態(tài)的影響對放大器工作狀態(tài)的影響RP 、VBB 、VCC不變，不變， Uim ，放大器放大器從欠壓從欠壓臨界臨界過壓過壓 tiCO 高頻電子線路高頻電子線路 UimI UO欠壓欠壓臨界臨界 過壓過壓IC0Ic1mUcm RP 、VBB 、VCC 不變，不

19、變， Ucm隨隨Uim變化的特性稱為變化的特性稱為放大特性放大特性。用作線性放大器時(shí)應(yīng)工作于欠壓區(qū)，用作線性放大器時(shí)應(yīng)工作于欠壓區(qū)，若工作于過壓區(qū)，則成為限幅器。若工作于過壓區(qū)，則成為限幅器。 高頻電子線路高頻電子線路2. VBB對放大器工作狀態(tài)的影響對放大器工作狀態(tài)的影響 VBBI UO欠壓欠壓臨界臨界過壓過壓UcmIc1mIC0RP 、VCC 、Uim 不變時(shí)，不變時(shí)， Ucm隨隨VBB變化的特性稱為變化的特性稱為基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性諧振功放用作基極調(diào)制電路時(shí)，必須工作于諧振功放用作基極調(diào)制電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)欠壓區(qū)。 高頻電子線路高頻電子線路小結(jié)小結(jié)丙類丙類諧振功放按晶體管是否進(jìn)

20、入飽和區(qū)分諧振功放按晶體管是否進(jìn)入飽和區(qū)分:欠壓、過壓、臨界三種狀態(tài)。欠壓、過壓、臨界三種狀態(tài)。Rp 放大器從欠壓放大器從欠壓臨界臨界過壓。過壓。PC 在回路阻抗很小時(shí)很大！因此，回路失諧大時(shí)易損壞功率管！在回路阻抗很小時(shí)很大！因此，回路失諧大時(shí)易損壞功率管！臨界時(shí)臨界時(shí)Po最大（匹配負(fù)載），最大（匹配負(fù)載）， PC較小，功放性能最佳。較小，功放性能最佳。 高頻電子線路高頻電子線路RP 、VBB 、Uim 不變，不變， VCC ，放大器從放大器從過壓過壓臨界臨界欠壓欠壓。RP 、VBB 、VCC不變，不變， Uim ，放大器從放大器從欠壓欠壓臨界臨界過壓。過壓。 高頻電子線路高頻電子線路應(yīng)用：

21、應(yīng)用：諧振功放用作功放時(shí)，工作于臨界狀態(tài)；諧振功放用作功放時(shí)，工作于臨界狀態(tài)；用作基極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)用作基極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)；用作集電極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于過壓區(qū)用作集電極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于過壓區(qū)；對對uim而言，而言，工作于欠壓區(qū)時(shí)，可用作線性放大電路，工作于欠壓區(qū)時(shí)，可用作線性放大電路，工作于過壓區(qū)時(shí)，可用作限幅電路。工作于過壓區(qū)時(shí)，可用作限幅電路。 高頻電子線路高頻電子線路3.3 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路主要要求：主要要求： 了解諧振功放常用的了解諧振功放常用的直流饋電直流饋電電路及其特點(diǎn)。電路及其特點(diǎn)。掌握掌握諧振功放中諧振功放中濾波匹配網(wǎng)絡(luò)

22、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的作用，了解的作用，了解其其主要要求。主要要求。了解基本濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的組成、分析與設(shè)計(jì)。了解基本濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的組成、分析與設(shè)計(jì)。 高頻電子線路高頻電子線路3.3.1 直流饋電電路直流饋電電路一、集電極直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+uCEVCC +LCLCCC1+uCEVCC + LCLCCC2CC1串饋電路串饋電路并饋電路并饋電路 LC 、CC1構(gòu)成電源濾波器，避免信號電流構(gòu)成電源濾波器，避免信號電流通過直流電源而產(chǎn)生級間反饋通過直流電源而產(chǎn)生級間反饋 高頻電子線路高頻電子線路一、集電極直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+uCE +LCLCCC1+uCE + LCLCCC2C

23、C1串饋電路串饋電路并饋電路并饋電路3.3.1 直流饋電電路直流饋電電路雖然電路結(jié)構(gòu)形式不同，但都實(shí)現(xiàn)了：雖然電路結(jié)構(gòu)形式不同，但都實(shí)現(xiàn)了：+uc+ucVCCVCCtUVuVuc coscmCCCCCE 高頻電子線路高頻電子線路一、集電極直流饋電電路一、集電極直流饋電電路+uCEVCC +LCLCCC1+uCEVCC + LCLCCC2CC1串饋電路串饋電路并饋電路并饋電路3.3.1 直流饋電電路直流饋電電路串饋電路特點(diǎn)：串饋電路特點(diǎn)： LC 回路接直流高電位，諧振元件不能直接接地?；芈方又绷鞲唠娢唬C振元件不能直接接地。并饋電路特點(diǎn)：并饋電路特點(diǎn)： LC 回路接直流低電位，諧振元件能直接接地

24、，易安裝?；芈方又绷鞯碗娢?，諧振元件能直接接地，易安裝。 但但LC 、CC1 并聯(lián)于回路，其分布參數(shù)直接影響諧振回路的調(diào)諧。并聯(lián)于回路，其分布參數(shù)直接影響諧振回路的調(diào)諧。 高頻電子線路高頻電子線路二、基極偏置電路二、基極偏置電路 欲使晶體管工作于丙類，基極應(yīng)加反向偏壓或小于欲使晶體管工作于丙類，基極應(yīng)加反向偏壓或小于UBE(on)的正向偏壓。的正向偏壓。 + VBBIB0RBCBLBIB0LB + +VCCRB1CBLBRB2VBB自給偏置電路自給偏置電路分壓式基極偏置電分壓式基極偏置電路路利用利用IB0 流經(jīng)流經(jīng)RB產(chǎn)生偏壓電壓：產(chǎn)生偏壓電壓：VBB= IB0 RB調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RB ，可調(diào)節(jié)反偏

25、電壓大小。，可調(diào)節(jié)反偏電壓大小。利用利用LB中的固有直流電阻獲得偏置電壓中的固有直流電阻獲得偏置電壓 高頻電子線路高頻電子線路 + VBBIB0RBCBLBIB0LB自給偏置電路自給偏置電路自給偏置效應(yīng)自給偏置效應(yīng) 自給偏置電路中，未加輸入信號時(shí)自給偏置電路中，未加輸入信號時(shí)iB=0，則偏置電壓也為零。，則偏置電壓也為零。 當(dāng)輸入信號當(dāng)輸入信號幅度幅度加大時(shí)，加大時(shí)，iB脈沖增大，則直流分量脈沖增大，則直流分量 IB0 也增大，也增大，反向偏壓隨之增大。反向偏壓隨之增大。 這種偏置電壓隨輸入信號幅度而變化的現(xiàn)象稱為自給偏置效應(yīng)。這種偏置電壓隨輸入信號幅度而變化的現(xiàn)象稱為自給偏置效應(yīng)。 高頻電子

26、線路高頻電子線路 + +VCCRB1CBLBRB2VBB分壓式基極偏置電路分壓式基極偏置電路 由于自給偏壓效應(yīng)，圖中基極偏置電壓動(dòng)態(tài)值要比靜由于自給偏壓效應(yīng)，圖中基極偏置電壓動(dòng)態(tài)值要比靜態(tài)值小。態(tài)值小。 高頻電子線路高頻電子線路3.3.2 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)一、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的作用和要求一、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的作用和要求: 濾除不需要的諧波成分濾除不需要的諧波成分 阻抗變換，給放大器提供匹配電阻阻抗變換，給放大器提供匹配電阻 Rpopt 注意：注意： 在丙類諧振功放中，把在丙類諧振功放中，把RL變換為變換為Rpopt ，以獲得最大輸出功，以獲得最大輸出功率，稱為阻抗匹配。率，稱為阻抗匹配。 線性

27、電路中的阻抗匹配，指負(fù)載阻抗與信號源的輸出阻抗線性電路中的阻抗匹配，指負(fù)載阻抗與信號源的輸出阻抗相等時(shí)，負(fù)載可從信號源取得最大功率。相等時(shí)，負(fù)載可從信號源取得最大功率。 高頻電子線路高頻電子線路二、二、LC網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換作用網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換作用 RSXSYSXPRPYPS2S2SS2S2SSSSjj1XRXXRRXRY PPPPPj1j11XRXRY SS2S2PRXRR )1()1(2SS2S2SQRRXR SS2S2PXXRX )11()1(2SS2S2SQXXRX 1. 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換 SSRXQ 高頻電子線路高頻電子線路RSXSYSXPRPYP)1(2SPQRR

28、 )11(2SPQXX SSRXQ 2PS1QRR 2PS/11QXX PPXRQ 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)變換后，品質(zhì)因數(shù)不變，電抗性質(zhì)不變。串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)變換后，品質(zhì)因數(shù)不變，電抗性質(zhì)不變。 高頻電子線路高頻電子線路解：解：SSRXQ SS RL 28. 6101010010100296 )1(2SPQRR 404)28. 61(102 )28. 611 (100)11 (22SPQLLRSLSLPRP 例例3.3.1100nH10 下圖中，已知下圖中，已知 f = 100 MHz，求，求 LP 和和 RP 。， )11(2SPQXX ）（2 S P11 QLL= 102.5 nH 高頻電子線路高頻電子線路

29、解：解：PPPP CRXRQ14. 310502001052127 4 .1812PSQRR 例例3.3.250 pF下圖中，已知下圖中，已知 f = 50 MHz，求，求 CS 和和 RS 。RPCP200 RSCS)11(2PSQCC )3.1411(502 = 55 pF，)11/(2psQXX)11/(112psQCC 高頻電子線路高頻電子線路2. L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)（諧振網(wǎng)絡(luò)）的阻抗變換型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)（諧振網(wǎng)絡(luò)）的阻抗變換 諧振時(shí)諧振時(shí))1 ( 2LLPQRRR1LPoptRRQ（1）低阻變高阻型）低阻變高阻型LCRLRLCL)1(2LLQRR )11(2QLL L RLQ 應(yīng)用中，根

30、據(jù)阻抗匹配要求可確定應(yīng)用中，根據(jù)阻抗匹配要求可確定Q： 高頻電子線路高頻電子線路例例3.3.3 已知某諧振功放的已知某諧振功放的f = 50 MHz，RL= 10 ，所需的，所需的匹配負(fù)載為匹配負(fù)載為RP = 200 ，試確定，試確定L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。解：解：36. 4191/LP RRQ L QRL 710514. 321036. 4 =139 nH /12LC pF 69 采用低阻變高阻采用低阻變高阻L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，其參數(shù)設(shè)計(jì)如下型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，其參數(shù)設(shè)計(jì)如下 高頻電子線路高頻電子線路（2） 高阻變低阻型高阻變低阻型CRLLCRLL)1/(2LLQRR )11

31、(2QCC CRQ L 諧振時(shí)諧振時(shí)1optPLRRQ)1/( 2L,LPQRRR應(yīng)用中，根據(jù)阻抗匹配要求可確定應(yīng)用中，根據(jù)阻抗匹配要求可確定Q： 高頻電子線路高頻電子線路3. 型和型和T濾波匹配網(wǎng)絡(luò)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)1PL RRQL型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換中型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換中1LP RRQ或或故在故在RL和和RL相差不大時(shí)，相差不大時(shí)，Q很小，使濾波性能很差！很小，使濾波性能很差！這時(shí)可采用這時(shí)可采用型或型或T濾波匹配網(wǎng)絡(luò)濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 高頻電子線路高頻電子線路RPC2RLL1C1RLL1C1L2RP型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)T型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)C2RLL11C1L12RPRL低

32、阻變高阻低阻變高阻高阻變低阻高阻變低阻 恰當(dāng)選擇兩個(gè)恰當(dāng)選擇兩個(gè)L型網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)的絡(luò)的Q值，就可兼顧濾波值，就可兼顧濾波和阻抗匹配的要求。和阻抗匹配的要求。 高頻電子線路高頻電子線路3.3.3 諧振功率放大器電路舉例諧振功率放大器電路舉例一、例一、例1電路性能：電路性能：160MHz，負(fù)載，負(fù)載50 ，輸出功率，輸出功率13W，功率增益，功率增益9dB(dB)10log iPPPAo 高頻電子線路高頻電子線路輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)饋電電路：饋電電路：基極基極采用自給偏壓。采用自給偏壓。集電極集電極采用并饋電路。采用并饋電路。匹配電路：匹配電路：L2、C3和和C4構(gòu)成構(gòu)成L型型輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配

33、網(wǎng)絡(luò)，調(diào)，調(diào)C3和和C4在工作頻率上實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。在工作頻率上實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。 高頻電子線路高頻電子線路輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)功放的輸入阻抗很低，且隨放大器工作狀態(tài)的改變而變化。功放的輸入阻抗很低，且隨放大器工作狀態(tài)的改變而變化。為了減小其對前級放大器的影響，需要有為了減小其對前級放大器的影響，需要有輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。 高頻電子線路高頻電子線路輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)把低的功放輸入阻抗變?yōu)檩^穩(wěn)定的高阻抗。把低的功放輸入阻抗變?yōu)檩^穩(wěn)定的高阻抗。通常使前級工作于過壓區(qū)，從而使功放獲得通常使前級工作于過壓區(qū)，從而使功放獲得較穩(wěn)定的激勵(lì)電壓。較穩(wěn)定的激勵(lì)電壓。 工作于過

34、壓區(qū)時(shí)，輸出電壓幾乎不隨負(fù)載變化。工作于過壓區(qū)時(shí)，輸出電壓幾乎不隨負(fù)載變化。 高頻電子線路高頻電子線路二、例二、例2電路性能：電路性能：50MHz，負(fù)載，負(fù)載50 ，輸出功率，輸出功率25W，功率增益，功率增益7dB基極基極饋電電路和輸入匹配網(wǎng)絡(luò)類例饋電電路和輸入匹配網(wǎng)絡(luò)類例1。集電極集電極采用串饋電路采用串饋電路L2、L3、C3、C4構(gòu)成構(gòu)成型型輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 高頻電子線路高頻電子線路小結(jié)小結(jié)LC濾波匹配網(wǎng)絡(luò)：濾波匹配網(wǎng)絡(luò)：諧振功率放大器直流饋電電路：諧振功率放大器直流饋電電路：集電極：串饋、并饋集電極：串饋、并饋基極：自給偏壓（只產(chǎn)生反偏壓）、分壓式基極：自給偏壓（只產(chǎn)生反偏壓）、分壓式作用：將負(fù)載作用：將負(fù)載阻抗變換阻抗變換為放大器要求的最佳負(fù)載、為放大器要求的最佳負(fù)載、濾波濾波 高頻電子線路高頻電子線路3.4 丁類諧振功率放大器丁類諧振功率放大器主要要求：主要要求： 了解丁類諧振功放的工作原理了解丁類諧振功放的工作原理 高頻電子線路高頻電子線路一、提高功放效率的方法一、提高功放效率的方法提高功放效率的方法：提高功放效率的方法： )(21CtduiPCEC