《通信电子线路》课程教学课件（讲稿）第04章 谐振功率放大器

2017/12/11第4章谐振功率放大器*4.1概述N*4.2谐振功率放大器的工作原理>*4.3谐振功率放大器的折线近似分析法>4.4谐振功率放大器电路>*4.5谐振功率放大器实例>4.6晶体管倍频器>V速信电子线路第4章摄功率孜大蹈Page#14.1概迷谐振功率放大器：位于发射机末端，放大高频大信号以获得功率足够大的射频信号「高效率功率放大器的要求大功率功率放大器的分类■谐振功率放大器：以LC并联谐振回路作负载，又称窄带高频功率放大器·■非谐振功率放大器：·以传输线变压器为负载的宽带高频功率放大器·低频功率放大器遵信电子线路第4案播摄功率救大髓Page#21

2017/12/11 1 LOGO 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #1 第 4 章 谐振功率放大器 4.1 概述 4.2 谐振功率放大器的工作原理 4.3 谐振功率放大器的折线近似分析法 4.4 谐振功率放大器电路 4.5 谐振功率放大器实例 4.6 晶体管倍频器       通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #2 4.1 概述  谐振功率放大器：位于发射机末端，放大高频大信 号以获得功率足够大的射频信号 功率放大器的要求 功率放大器的分类：  谐振功率放大器： • 以 LC 并联谐振回路作负载，又称窄带高频功率放大器  非谐振功率放大器： • 以传输线变压器为负载的宽带高频功率放大器 • 低频功率放大器 高效率 大功率

2017/12/114.1概迷谐振功率放大器与低频功率放大器比较：■相同点：输出功率大，效率高相异点：工作频率和相对频带差别很大低频功放：频率低，相对带宽大。负载为电阻，变压器等非调谐负载·高频谐振功放：频率高，相对频带窄，负载一般都采用选频网络。V速信电子缆路第4掌语振功率教大醋Page#34.1概述·谐振功率放大器与小信号谐振放大器比较■相同点：·放大高频信号、负载是谐振回路■相异点：·激励信号幅度大小不同·放大器工作点不同·晶体管动态范围不同逆信电子线路第4案澄摄功率救大髓Page#42

2017/12/11 2 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #3 4.1 概述 谐振功率放大器与低频功率放大器比较：  相同点： 输出功率大，效率高  相异点： 工作频率和相对频带差别很大 • 低频功放： 频率低，相对带宽大。负载为电阻，变压器等非调谐 负载 • 高频谐振功放： 频率高，相对频带窄， 负载一般都采用选频网络。 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #4 4.1 概述 谐振功率放大器与小信号谐振放大器比较：  相同点： • 放大高频信号、负载是谐振回路  相异点： • 激励信号幅度大小不同 • 放大器工作点不同 • 晶体管动态范围不同

2017/12/114.1概述icicQ0tUb高频小信号播放谐振放大器V通信电子线路第4章增振功率数大蹈Page#54.1概述icic010VBz0tUb高频谐振tt播放功率放大器遥信电子线路第4章增摄功率救大器Page #63

2017/12/11 3 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #5 4.1 概述 iC Q vb t 0 0 iC t 高频小信号 谐振放大器 播放 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #6 4.1 概述 高频谐振 功率放大器 iC vb t 0 0 iC t Q VBZ 播放

2017/12/114.1概述工作状态与工作效率·功率放大器的工作状态：甲类(A)、乙类(B)、>甲乙类(AB)、丙类(C)、丁类(D)、戊类(E)等谐振功率放大器通常工作于丙类（C）工作状态工作状态半导通角理想效率负载应用甲类50%电阻低频180°90°乙类78.5%推挽，回路低频，高频甲乙类推挽低频90°~180°50%~78.5%丙类<90°高频>78.5%选频回路丁类开关状态90%~100%选频回路高频能量转换效率是最为关注的问题V通信电子钱路第4章增振功率救大蹈Page#7谐振功率放大器的主要特点：工作频率高，相对频带窄■工作于大信号的非线性状态■数学上用非线性方程描述，工程上用近似法分析遥信电子线路第4章增摄功率救大器Page =84

2017/12/11 4 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #7 工作状态与工作效率  功率放大器的工作状态：甲类 (A)、乙类 (B)、 甲乙类(AB)、丙类 (C)、丁类 (D)、戊类 (E) 等  谐振功率放大器通常工作于丙类 (C) 工作状态  能量转换效率是最为关注的问题 4.1 概述  开关状态 90% ~ 100% 选频回路 高频 < 90 > 78.5% 选频回路 高频 90~180 50% ~ 78.5% 推挽 低频 90 78.5% 推挽，回路 低频，高频 180 50% 电阻 低频 丁类 丙类 甲乙类 乙类 甲类 工作状态 半导通角 理想效率 负 载 应 用 谐振功率放大器的主要特点：  工作频率高，相对频带窄  工作于大信号的非线性状态  数学上用非线性方程描述，工程上用近似法分析 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #8

2017/12/114.2谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的原理及电压、电流波形-■主要组成：·高频、大功率晶体管TRI+ iciRUCE·电源及偏置电路-13X发射结反偏、集电结反偏Vb·输入：Vn高频大信号二·负载：LC并联谐振回路FVcoVBB工作原理：即电路如何实现功率放大、如何做到高效率？·第一步：U,输入回路&转移特性曲线→ic·第二步：i&输出谐振回路→UV通信电子皖路第4章语摄功率救大蹈Pageag4.2谐振功率放大器的工作原理工作原理AicAic--VBBIBVCE00UBE0UBE-宁-Ubic = lα + Icmcos at +VcoVBB+Icm2cos2at +Icm3cos3 at+UBE = -VBB+ UbUBE =-VBB+VbmCOSat谐振回路输出电压：Ue = R, Icmi cosat频若LC调谐在2？晶体管CE端电压：谱UcE= Vcc -U。波形?频率020300现信电子线路第4章增摄功率救大器Page s105

2017/12/11 5 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #9 4.2 谐振功率放大器的工作原理 一、谐振功率放大器的原理及电压、电流波形  主要组成： • 高频、大功率晶体管 • 电源及偏置电路 发射结反偏、集电结反偏 • 输入：vb 高频大信号 • 负载：LC 并联谐振回路  工作原理： 即电路如何实现功率放大、如何做到高效率 ? • 第一步：vb 输入回路 & 转移特性曲线  iC • 第二步：iC & 输出谐振回路  vc iC vCE C vc Rp L VBB VCC vBE iB vb 通信电子线路 第 4 章 谐振功率放大器 Page #10 4.2 谐振功率放大器的工作原理 0  2 3 iC  IC0 Icm1cost  Icm2cos2t Icm3cos3t  LC 若LC 调谐在2 ?  工作原理 vBE  VBB vb vBE  VBB Vbmcost 谐振回路输出电压： vc  Rp Icm1 cost 晶体管 CE 端电压： vCE  VCC  vc 频率 频 谱 iC vCE C vc Rp L VBB VCC vBE iB vb iC t 波形 ?