§3-7 高频功率放大器

1. §3-7 高频功率放大器 • 学习要点： • 高频功放的分类 • 高频丙类谐振功放的特性

2. 高频功放 3-7-1 高频功放的分类和特点 3-7-2 高频丙类功放的工作原理 3-7-3高频丙类功放的特性 退出

3. ——用于放大高频信号(如已调波)并获得足够大的 输出功 率，通常称为射频功率放大器 应用——广泛用于发射机、高频加热装置和微波功率源等. 低、高频功比较——1)低频功放工作在乙类或甲乙类，失真 较大。采取措施是互补对称结构； 2)高频功放工作在丙类，失更大。采取 措施是谐振负载选频。 高频功放与小信号调谐放大器比较—— 1)放大的都是高频信号，且负载均为谐振网络； 2)小信号谐振放大器用来放大小信号（工作在甲 类），其谐振网络负载的作用是抑制干扰信 号。而谐振功放用来放大大信号，（工作在丙 类），其谐振网络负载的作用是从失真的集电 极电流脉冲中选出基波、滤出谐波，从而得到 不失真的信号输出。

4. 3-7-1 高频功放分类及特性 1.高频功放分类——1）窄带型：因谐振负载选频范围很窄而得 名。主要用于放大等幅信号 （例如载波信号、调频信号）； 2）宽带型：因采用工作频带很宽的传输线 变压器作为负载而的名。主要 用于实现功率合成。 2.高频功放特点——1)放大高频大信号； 2)工作在丙类状态会伴随严重的失真问题; 3)重点解决失真与效率问题； 4)采用谐振负载解决失真。 3-7-2 丙类谐振功放工作原理

5. 其中：L1C1、L2C2——输入/出并联谐振回路，且均谐振在工作其中：L1C1、L2C2——输入/出并联谐振回路，且均谐振在工作 　　　　　　　　　　频率ωC上； Cb、Cc——高频旁路电容； RL——负载（实际上负载一般是阻抗性的,例如天线）； VCC、VBB——集电极、基极直流电源电压。 　　　　　　　　　要求VBB≤0 (保证放大器工作在丙类)。显 　　　　　　　　　然，静态时三极管处于截止状态。

6. 当基极输入信号：ub＝UbmcosωCt， 则加在三极管发射结的两端电压为： uBE＝VBB+ub＝VBB＋UbmcosωCt iB为余弦脉冲波形。根据付里叶级数的理论，周期性的集电极余弦电流脉冲可分解为： iC＝IC0＋iC1＋iC2＋…＝IC0＋Icm1cosωCt＋Icm2cos2ωCt＋… 式中：IC0——iC的直流分量， Icm1、Icm2——基波分量和高次谐波分量的振幅。 由输出谐振回路(ωC)，得电路两输出端产生压降为基波(ωC)输出，其值为： uC＝RiC1＝RIcm1cosωCt＝UcmcosωCt

8. 谐振回路作用——1)选频作用可将失真的集电极电流脉冲变换谐振回路作用——1)选频作用可将失真的集电极电流脉冲变换 　　　　　　　　　为不失真的输出电压； 2) 实现匹配作用。 3-7-３ 丙类谐振功特性 主要参数 (1)输出功率Po—— Po＝ （其中：谐振负载R = 　　　） (2)直流电源供电功率PDC—— PDC＝VCCIC0

9. (3)输出效率η—— η＝　　＝　　　　　＝ξg1(θ) ξ＝　　　　　　 ——集电极电压利用系数，一般为（0.9~1）左右 g1(θ)＝ ——集电极电流利用系数或波形系数，与三极管集 　　电极电流通角θ有关。并且g1随着θ的增大而 　　减小。 (4)管耗PC—— PC＝PDC－Po

10. 随着管子导通角θ↑→Po↑→PC↑→η↓。一般为了兼顾输出功率和效率，通常选择谐振功放的导通角θ在60°～80°，此时η约为80%左右。随着管子导通角θ↑→Po↑→PC↑→η↓。一般为了兼顾输出功率和效率，通常选择谐振功放的导通角θ在60°～80°，此时η约为80%左右。 课后小结——见黑板

11. 课前复习及提问：1)低频功放的工作状态？ 2) 低频功放如何解决失真问题？ 　 思考题：P217 1、2 作业题：P217 3、4 、7 ； P223 3-9 预习内容： 理想运放的符号及条件？