第三章高频谐振功率放大电路.ppt

第3章高频谐振功率放大器3.1 概述概述 3.2 丙类谐振功率放大器的工作原理丙类谐振功率放大器的工作原理 3.3 丙类功率放大器的工作状态分析丙类功率放大器的工作状态分析 3.4 高频功放的高频特性高频功放的高频特性3.5 高频功率放大器的电路组成高频功率放大器的电路组成3.6宽带高频功率放大器与功率宽带高频功率放大器与功率合成电路合成电路3.1概述1 1、使用高频功率放大器的目的、使用高频功率放大器的目的 放大高频放大高频大大信号信号,并且以高效输出大功率，使发射机末级并且以高效输出大功率，使发射机末级获得足够大的发射功率。获得足够大的发射功率。2 2、高频功率放大器使用中需要解决的问题、高频功率放大器使用中需要解决的问题具有高效率的功率转换具有高效率的功率转换输出足够的功率（高功率输出）输出足够的功率（高功率输出）高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和高。但二者的工作频率和相对频带宽度相差很大。率大和高。但二者的工作频率和相对频带宽度相差很大。联想对比：联想对比：减少非线性失真减少非线性失真icebtooictVBZ3、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处相同之处相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负 载均为谐振回路。载均为谐振回路。不同之处不同之处：激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同；：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。晶体管动态范围不同。谐振功率放大器谐振功率放大器波形图波形图小信号谐振放大器小信号谐振放大器波形图波形图icQebtooicticQebtooict小信号谐振放大器小信号谐振放大器波形图波形图 icebtooictVBZ谐振功率放大器谐振功率放大器波形图波形图4 4、谐振功率放大器与非谐振功率放大器的异同、谐振功率放大器与非谐振功率放大器的异同共同之处共同之处:都要求输出功率大和效率高。都要求输出功率大和效率高。功率放大器实质上是一个能量转换器，功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直把电源供给的直流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器的效率。的效率。谐振功率放大器通常用来放大谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号窄带高频信号(信号的通带信号的通带宽度只有其中心频率的宽度只有其中心频率的1%或更小或更小)，其工作状态通常选为丙，其工作状态通常选为丙类工作状态类工作状态(c c9090)，为了不失真的放大信号，它的负载为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。必须是谐振回路。非谐振放大器可分为非谐振放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放低频功率放大器和宽带高频功率放大器。大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙类工作状态；宽带高频功率放大器以乙类工作状态；宽带高频功率放大器以宽带传输线或其它宽宽带传输线或其它宽带匹配电路带匹配电路为负载。为负载。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通静态静态IC较大，波形较大，波形好好,管耗大效率低。管耗大效率低。乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导通，的半个周期内导通，静态静态IC=0，波形严重波形严重失真失真,管耗小效率高。管耗小效率高。甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于半个周期，静态半个周期，静态IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。功率放大器的主要技术指标是功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率输出功率与效率。表2-1 不同工作状态时放大器的特点工作状态 半导通角 理想效率 负 载应 用甲类qc=18050%电阻低频乙类qc=9078.5%推挽，回路 低频，高频 甲乙类90qc18050%h78.5%推挽低频丙类qc90h78.5%选频回路 高频丁类开关状态 90%100%选频回路 高频工作状态工作状态 功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式，为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放作方式，为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。大器。谐振功率放大器通常工作于丙类工作状态，属于非线性电路。谐振功率放大器通常工作于丙类工作状态，属于非线性电路。3.2 丙类谐振功率放大器的工作原理丙类谐振功率放大器的工作原理+ub-RpCL+uCE-icECUBB(b)等效电路等效电路+uc1-UBBCECL+uS-+ub-(a)原理电路原理电路+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic2工作原理分析uBEic-UBBUBZubicUbmgC+uBE _仿真vBEic-UBB-UBZvbicVbmgCIcmax+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic+uBE _仿真ictccic1ic2ic3IcoIcmaxiC频谱频谱(2)集电极输出电压集电极输出电压LC回回路阻路阻抗抗Rp+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic+uBE _仿真ictccic1ic2ic3IcoIcmax+ub-RpCL+uCE-ECUBB+uc1-ic+uBE _仿真ubUBZUBBIcmaxuBEtibtictuCEuctECUcm1UbmuBEic-UBBUBZubUbmgC3.高频功放的功率关系高频功放的功率关系当晶体管允许的耗散功率一定时，当晶体管允许的耗散功率一定时，功放管的集电极损耗功率。试计算：直流电源提供的功率例例1 某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率,集电极电源=24V，集电极电流直流分量，电压利用系数及效率，临界负载电阻，可以求出集电极电源供给的直流功率以及输出题题意分析意分析：本题直接采用功放的电流、电压、能量关系即可。已知电源电压电流的直流分量，从而得到集电极损耗功率及效率，通过电压利用系数，可以计算出波形系数，进而利用输出电流的直流分量求出输出，再利用输出功率可以得到临界负载阻抗电流里的基波分量解解：以及集电极损耗功率讨论讨论：本题考察的是如何灵活应用功放的电流、电压、能量关系。本题的解题方法还有多种，如由电源电压以及电压利用系数，可以得到，再由输出功率可以得到临界负载阻抗以及输出电流。通过输出电流的直流分量，可以计算出波形系数利用电压利用系数，算出效率，从而得到集电极电源供给的直流功率输出电压中的基波分量80VT1VT2T1LCRLECCC3.2.3 D类和类和E类功率放大器简介类功率放大器简介 1.D类功率放大器的原理分析类功率放大器的原理分析 D类功率放大器有类功率放大器有电压开关型电压开关型和和电流开关型电流开关型两种基本两种基本电路，电压开关型电路，电压开关型D类功率放大器是已推广应用的电路类功率放大器是已推广应用的电路 uiub1ub2ic1ic2uLuA ub1和和ub2是由是由ui通过变压器通过变压器T1产生的两个极性相反的输入激励产生的两个极性相反的输入激励电压电压 ui正半周时正半周时VT1管饱和导通，管饱和导通，VT2管截止，电源管截止，电源EC对电容对电容C充充电，电容上的电压很快充至电，电容上的电压很快充至（EC-UCES1）值，值，A点对地的电点对地的电压压uA=（EC-UCES1）。ui负半周时负半周时VT2管饱和导通，管饱和导通，VT1管截止。管截止。VT2管的直管的直流电源由电容流电源由电容C上充的电荷供给，上充的电荷供给，uA=UCES20 uA近似为矩形波电压，幅值为（近似为矩形波电压，幅值为（EC-2UCES）。若）。若L、C和和RL串联谐振回路调谐在输入信号的角频率串联谐振回路调谐在输入信号的角频率上，且回路的上，且回路的Q值足值足够高，则通过回路的电流够高，则通过回路的电流ic1或或ic2是角频率为是角频率为的余弦波，的余弦波，RL上上可得相对输入信号不失真的输出功率。可得相对输入信号不失真的输出功率。VT1VT2T1LCRLECCCuiub2ic1ic2uLuAECic1tic2tuLt 尽管每管饱和导通时的电流很大，但相应的管压降很尽管每管饱和导通时的电流很大，但相应的管压降很小，这样，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高小，这样，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高 UCESuAtub1EC-2-2UCES2.输出功率及效率计算输出功率及效率计算 uA为矩形方波，用傅里叶级数展开后可求得其基波分量的振幅为为矩形方波，用傅里叶级数展开后可求得其基波分量的振幅为：当串联当串联Q值足够大，且谐振值足够大，且谐振于于f0，则，则：ECEC-2-2UCESuAtUCESic1tic2tuLt UA1mIC0电源供给的直流功率：电源供给的直流功率：放大器的输出功率放大器的输出功率Po为为；实际晶体管的饱和压降不可能为零，又考虑到管子结电容、电路分实际晶体管的饱和压降不可能为零，又考虑到管子结电容、电路分布电容的影响布电容的影响(使管压降波形使管压降波形uA有一定上升沿和下降沿有一定上升沿和下降沿)，从而使，从而使D类功放类功放的效率小于的效率小于100，典型值大于，典型值大于90。ECEC-2-2UCESuAtUCESic1tic2tuLtIC0放大器的效率为放大器的效率为；3.2.4丙类倍频器仿真仿真iC+uce-Ec+-uc2+iciC1iC2ic频谱频谱0ICOICm1ICm2ICm3ICm4LC谐振特性谐振特性iC1iC1iC1iC2iC2iC23.3 高频功率放大器的动态分析高频功率放大器的动态分析 1.动态特性方程动态特性方程2.动态特征曲线的画法动态特征曲线的画法3.高频功放的工作状态高频功放的工作状态3.3.2 高频功率放大器的负载特性高频功率放大器的负载特性 3.3.3 高频功率放大器的调制特性高频功率放大器的调制特性 3.3.4 高频功率放大器的放大特性高频功率放大器的放大特性 3.3.5 高频功率放大器的调谐特性高频功率放大器的调谐特性 3.3.6 高频功放的高频效应高频功放的高频效应 uBEicgCUBZ+ub-CLECUBB+uc1-icRp+uCE-+uBE _3.3.1高频功率放大器的动态特性uCEicUoABOECQUcmuceminubemax(4)连接连接ABD即得动态特性曲线即得动态特性曲线D2.3.2高频功率放大器的负载特性uceicUogduBEic-UBBUBZubicgCUbmubemaxicmaxuCEicECQuceminUcesgdubemaxuceminubemaxgcrECQUcesUcm1uBEic-UBBUBZubicgCUbmubemaxicmaxuceicECQuceminUcesgdubemaxuceminubemaxgcruCEicgcrIcmaxubemaxECQUcesUcmuCEicgcrIcmaxubemaxicuCEPoRp欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Rp欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Ic1IcoPDPcubemaxUcm13.3.3高频功率放大器的调制特性uceicubemaxQECQECQECicEC欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区EC欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Icm1IcoPDPOPC 进入过压状态后，随着进入过压状态后，随着UBB向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽度增加，幅度几乎不变，但凹陷加深，结果使度增加，幅度几乎不变，但凹陷加深，结果使Ico、Icml和相应的和相应的Ucm增增大得十分缓慢大得十分缓慢 UcmIcoIcml临界临界UBB过压过压欠压欠压O-UBB2uBEicuBEmax1uBEmax2-UBB3ub-UBB1uBEmax3UBZict饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区 当当Ubm固定，固定，UBB自负值向正值方向增自负值向正值方向增大时，集电极脉冲电流大时，集电极脉冲电流ic的导通角的导通角c增大，增大，从从而集电极脉冲电流而集电极脉冲电流ic的幅度和宽度均增大，的幅度和宽度均增大，状状态态由欠由欠压压区区进进入入过压过压区。区。2.3.4高频功率放大器的放大特性uBEicuBEmax1uBEmax2ub-UBBuBEmax3UBZict饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区UcmIcmlIcoUbm过压过压临界临界欠压欠压OO ticOticUbm增大增大OtictOictUbm线性功率线性功率放放 大大 器器tUcmUbmUcm振振 幅幅限幅器限幅器UcmtUbmUcm 固定固定UBB、增大增大Ubm和固定和固定Ubm、增大增大UBB的情况类似，的情况类似，它们都使基极输它们都使基极输入电压入电压uBEmax随之增大，随之增大，对对应应的的集电极脉冲电流集电极脉冲电流ic的幅度和宽度均增大，放的幅度和宽度均增大，放大器的工作状态由欠压进入过压大器的工作状态由欠压进入过压。当谐振功率放大器作为线性功率放大器，为了使输出信号振幅当谐振功率放大器作为线性功率放大器，为了使输出信号振幅Ucm反映反映输入信号振幅输入信号振幅Ubm的变化，的变化，放大器必须在放大器必须在Ubm变化范围内工作在欠压状态。变化范围内工作在欠压状态。当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，放大器必须在放大器必须在Ubm变化的范围内变化的范围内工作在过压状态。工作在过压状态。仿真3.3.5高频功率放大器的调谐特性 实际回路在调谐过程中，其负载是一阻抗实际回路在调谐过程中，其负载是一阻抗Zp，当改变回当改变回路的元件数值，如改变回路的电容路的元件数值，如改变回路的电容C时，时，功放的外部电流功放的外部电流Ico、Icml和相应的和相应的Ucm等随等随C的变化特性称为调谐特性。的变化特性称为调谐特性。设谐振时功放工作在弱过压状态，当回路失谐后，由设谐振时功放工作在弱过压状态，当回路失谐后，由于阻抗于阻抗Zp的模值减小，根据负载特性可知，功放的工作状的模值减小，根据负载特性可知，功放的工作状态将向临界及欠压状态变化，此时态将向临界及欠压状态变化，此时Ico和和Icml要增大，而要增大，而Ucm将下降将下降。应该指出，回路失谐时直流输入应该指出，回路失谐时直流输入功率功率PD=IcoEC随随Ico的增加而增加，而的增加而增加，而输出功率输出功率Po=UcmIcmlcos将主要因将主要因cos因子而下降因子而下降，因此失谐后集电极，因此失谐后集电极功耗功耗PC将迅速增加。这表明将迅速增加。这表明高频功放高频功放必须经常保持在谐振状态必须经常保持在谐振状态。UcmIcmlIco例例2某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率为15W,且Ec=24V，导通角。功放管参数:。试问：（1）直流电源提供的功率，功放管的集电极损耗功率及效率，临界负载电阻为多少？（2）若输入信号振幅增加一倍，功放的工作状态如何改变？此时的输出功率大约为多少？（3）若负载电阻增加一倍，功放的工作状态如何改变？（4）若回路失谐，会有何危险？如何指示调谐？题意分析题意分析：在已知输出功率P1、电源电压EC、临界饱和线斜率Sc及集电极电流导通角的情况下，只要计算出电压利用系数，其它参数就很容易求出；输入信号振幅变化、负载电阻变化，将影响功放的工作状态，利用功放的振幅特性及负载特性判断即可；由于谐振时功放工作在临界状态，此时利用输出电压指示调谐最合适。解：解：（1）根据临界状态电压利用系数计算公式有所以（2）若输入信号振幅增加一倍，根据功放的振幅特性，放大器将工作到过压状态，此时输出功率基本不变。（3）若负载电阻增加一倍，根据功放的负载特性，放大器将工作到过压状态，此时输出功率约为原来一半。（4）若回路失谐，功率放大器将工作到欠压状态，此时集电极损耗将增加，有可能烧坏晶体三极管。用指示调谐最明显，最大即谐振。例例对高频功放电路，已知功放管的输出特性曲线如所示，EB0.8V，EC12V，ub0.3costV，u010costV。(1)画出动特性曲线，并说明电路的工作状态及其特点；(2)画出ic和UCE的波形；(3)计算输出功率和效率。题意分析：题意分析：这是一道常规题，根据电路参数画动特性曲线，并确定性能指标。画动特性曲线的关键是确定3个特殊点，即的A、B、D三点。解（1）AB连接ABD，即为动态特性线（2）由动特性曲线画出的ic和UCE波形（3）计算输出功率和效率例 题意分析题意分析：本题考查简单抽头并联谐振回路的阻抗变换。根据输出电压和已知阻抗可确定输出功率和基波电流，且阻抗变化时，该电流在欠压和临界状态下都将保持不变。（3）例例3：谐振功率放大器原来工作于临界状态，它的通角为=70，输出功率P0为3W，效率为=60%。后来由于某种原因，性能发生变化。经实测发现，已增加到68%，而输出功率明显下降，但UCC、UCm、UBEmax不变。试分析原因，并计算这时的实际输出功率和通角。原因：原因：在UCC、Ucm、UBEmax不变的情况下，由于Ucm/UCC不变，所以的提高必然要求g1()增加，因而减小，这时1()也随着减小，但由于，Ucm和UBEmax不变，Icmax也就保持不变，因此P0=UcmIcmax1()/2减小。在保持UBEmax不变的情况下，的减小,必然要求UBB增加，Ubm同时也增加同时也增加；为了保持工作在临界状态，Rp也必然要求同时增加，所以产生上述性能变化是由于UBB增加，Ubm增加，Rp增加引起的。（2）计算P0和c()在保持不变的条件下，增加到68时3.4高频功率放大器的实用电路要使高频谐振功率放大器正常工作，在其输入和输出端还需接有：要使高频谐振功率放大器正常工作，在其输入和输出端还需接有：直流馈电线路：为晶体管各级提供合适的偏置；直流馈电线路：为晶体管各级提供合适的偏置；交流匹配网络：将交流功率信号有效地传输。交流匹配网络：将交流功率信号有效地传输。IcoECic1CLicnLCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTICO直流通路直流通路ICOECLCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTIC1交流通路交流通路Ic1LCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTICn交流通路交流通路ICniC频谱频谱LC回路阻抗特性回路阻抗特性LCCCCC1ECLCuc1VTLCCCECLCuc1VTCBLBLBLBCERBReVTVTVTCBCBCB1LBLLCCVTVTEBEB2基极馈电线路IBOUBBIBOIeo +UBB -图例是有多处错误的400MHz谐振功率放大器电路，试更正这些错误。VBBVCC，所以该点必须断开接地或断开接VBB。集电极馈电线路没有通路，所以电容C3必须换成电感，接成串馈电路，这时，该电感实际上就是谐振回路的组成部分。交流电流不能全部流入基极，被电阻R1分流，所以必须改换为扼流圈或在R1上串接扼流圈，同时并联旁路电容。、测量直流的电流表，有交流通过，所以必须在电流表上接旁路电容。扼流圈改为电感，组成谐振回路。电流表应接高频地电位，与电感调换位置，并去掉C11。二二 高频功放的耦合回路RiRoRLRS功功 率率放大器放大器输入输入匹配匹配网络网络输出输出匹配匹配网络网络RLRSuS(1)使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保证放大器传输到负使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保证放大器传输到负载的功率最大，即它起着载的功率最大，即它起着匹配网络的作用匹配网络的作用。(2)抑制工作频率范围以外的不需要频率，即它抑制工作频率范围以外的不需要频率，即它有良好的滤波作用。有良好的滤波作用。(3)在有几个电子器件同时输出功率的情况下，保证它们都在有几个电子器件同时输出功率的情况下，保证它们都能有效地传送功率能有效地传送功率到公共负载到公共负载，同时又尽可能地使这几个电子器件，同时又尽可能地使这几个电子器件彼此隔离，互不影响彼此隔离，互不影响。输入匹配网络或级间耦合网络输入匹配网络或级间耦合网络:是用以与下级放大器的输入端相连接是用以与下级放大器的输入端相连接输出匹配网络输出匹配网络:是用以输出功率至天线或其他负载是用以输出功率至天线或其他负载 输出匹配网络输出匹配网络 输出匹配网络常常是指设备中末级功放与天线或其他负输出匹配网络常常是指设备中末级功放与天线或其他负载间的网络载间的网络.这种匹配网络有这种匹配网络有L型、型、型、型、T型网络及耦合回路。型网络及耦合回路。输出匹配网络的主要功能与要求是输出匹配网络的主要功能与要求是匹配、滤波和高效率匹配、滤波和高效率。通过改变匹配回路的可调元件，将负载阻抗通过改变匹配回路的可调元件，将负载阻抗ZL(或或RL)转换转换成放大管所要求的最佳负载阻抗成放大管所要求的最佳负载阻抗RLCR，使管子送出的功率，使管子送出的功率P1能尽可能多的馈至负载。能尽可能多的馈至负载。当调谐功率放大器工作于最佳负载值时的功放的效率较当调谐功率放大器工作于最佳负载值时的功放的效率较高，输出功率较大。高，输出功率较大。在实际电路中，放大器所要求的最佳电阻需要通过匹配在实际电路中，放大器所要求的最佳电阻需要通过匹配网络和终端负载网络和终端负载(如天线等如天线等)相匹配。相匹配。需要匹配的原因需要匹配的原因:匹配的原理匹配的原理:1.L型匹配网络型匹配网络 L型匹配网络具有电路简单、容易实现的优点，不足之处是电路型匹配网络具有电路简单、容易实现的优点，不足之处是电路的品质因数的品质因数Q值很低值很低(通常通常Q10)，因此电路的滤波特性很差，所以因此电路的滤波特性很差，所以在实际的发射机中，常常选用在实际的发射机中，常常选用T型或型或 型网络作匹配之用。型网络作匹配之用。LLCRLCR(小)CRL(大)(a)L-I 型 RL RLCR匹配网络LLCRL(小)CRLCR(大)(b)L-II型 RLRLCR匹配网络 2.2.形匹配网络形匹配网络 3.3.T T形匹配网络形匹配网络在大功率输出级，在大功率输出级，T型、型、型等滤波型的匹配网络就得到了广泛的应用。型等滤波型的匹配网络就得到了广泛的应用。图中的图中的R2一般代表终端一般代表终端(负载负载)电阻，电阻，R1则代表由则代表由R2折合到左端的等效折合到左端的等效电阻电阻，现以，现以(a)为例进行计算公式的推导为例进行计算公式的推导 两种两种型匹配网络型匹配网络(a)(b)L1R1C1C1R1L1C2R2R2C2 将将并并联联回回路路R1C1与与R2C2变变换换为为串串联联形形式式，由由串、并联阻抗转换公式可得串、并联阻抗转换公式可得L1C1R1C2R2网络匹配时，网络匹配时，R1=R2 由谐振条件得由谐振条件得:例例 有有一一个个输输出出功功率率为为2W的的高高频频功功率率放放大大器器、负负载载电电阻阻RL=50，EC=24V，f=50MHz，Q1=10，试求试求型匹配网络的元件值。型匹配网络的元件值。解解:L1R1C1R2=RLC2 R1应应该该是是功功率率放放大大器器所所要要求求的的匹匹配配电电阻阻 Rp,即即L1C1R1C2R2网络匹配时，网络匹配时，R1=R2 改写为：改写为：解之得：解之得：由谐振条件得由谐振条件得:注意，考虑到晶体管的输出电容注意，考虑到晶体管的输出电容Co后，后，C1应减去应减去Co之值，才是所需外加的调谐电容值。一般，之值，才是所需外加的调谐电容值。一般，当当L1确确定之后，用定之后，用C2主要调匹配，用主要调匹配，用C1主要调谐振。主要调谐振。实际还有其它各种形式的匹配网络。分析方法实际还有其它各种形式的匹配网络。分析方法都很类似，都很类似，即从匹配与谐振两个条件出发，再加上即从匹配与谐振两个条件出发，再加上一个假设条件一个假设条件(通常都是假定通常都是假定Q1值值)，即可求出电路，即可求出电路元件的数值。元件的数值。L1C1C2L2CARAr1IAMrr1C1L1C1RpL1IK 介于放大器与天线回路之间的介于放大器与天线回路之间的L1C1回路就叫做中介并联谐回路就叫做中介并联谐振回路振回路。RA、CA分别代表天线的幅射电阻与等效电容；分别代表天线的幅射电阻与等效电容；L2、C2为天线回路的调谐元件。为天线回路的调谐元件。它们的作用是使天线回路它们的作用是使天线回路处于串联谐振状态，以使天线回路的电流处于串联谐振状态，以使天线回路的电流IA达到最大值，达到最大值，亦亦即使天线幅射功率达到最大。即使天线幅射功率达到最大。从集电极向右方看去可以等效为一个并联谐振回路从集电极向右方看去可以等效为一个并联谐振回路,其其中中Rp为折合到为折合到晶体管输出回路的等效负载晶体管输出回路的等效负载 。3.并联谐振回路型的匹配电路并联谐振回路型的匹配电路 RpRp 当当天天线线回回路路调调谐谐在在串串联联谐谐振振状状态态时时，它它反映到反映到L1C1中介回路的等效电阻为中介回路的等效电阻为 设初级回路的接入系数为设初级回路的接入系数为 p，则晶则晶体管输出回路的等效负载为：体管输出回路的等效负载为：rr1C1L1C1RpL1IKRpL1C1C2L2CARAr1IAMRpL1C1中介回路的等效谐振阻抗为中介回路的等效谐振阻抗为 QL为有载品质因素为有载品质因素，改变互感系数改变互感系数M和接入系数和接入系数 p就可以在不影响回路调谐的情况下。调就可以在不影响回路调谐的情况下。调整晶体管的输出回路的等效负载电阻整晶体管的输出回路的等效负载电阻Rp，以达到阻抗匹配的目的。以达到阻抗匹配的目的。由由于于高高频频功功率率放放大大器器工工作作在在非非线线性性(丙丙类类)工工作作时时，放放大大器器的的内内阻阻变变动动剧剧烈烈：导导通通时时，内内阻阻很很小小；截截止止时时内内阻阻近近于于无无穷穷大大。因因此此输输出出电电阻阻不不是是常常数数。所所谓谓线线性性电电路路的的阻阻抗抗匹匹配配(负负载载阻阻抗抗与与电电源源内内阻阻相相等等)概概念念也也就就失失去去了了意义。意义。k k：中介回路的传输效率。中介回路的传输效率。L1C1C2L2CARAr1IAMRp如果设如果设：rr1C1L1C1RpL1IKRp 要想回路的传输效率高，则要想回路的传输效率高，则空载空载Qo越大越越大越好，有载好，有载QL越小越好，越小越好，也就是说，也就是说，中介回路中介回路本身的损耗越小越好本身的损耗越小越好 但从要求但从要求回路滤波作用良好来考虑，则回路滤波作用良好来考虑，则QL值又应该足够大。值又应该足够大。从兼顾这两方面出发，从兼顾这两方面出发，QL值一般不应小于值一般不应小于10。在功率很大的放大器。在功率很大的放大器中，中，QL也有低到也有低到10以下的。以下的。例例4：有一谐振功率放大器，已知VCC12V，回路谐振阻抗Re130，集电极效率74.5，输出功率P0500mW。现在为了提高，在保持VCC、Re、P0不变的条件下，将通角减小到60，并使放大器工作到临界状态。（1）试分析放大器原来的工作状态。（2）计算提高的百分比和60时的效率。（3）试求集电极损耗功率PC减少了多少？解：解：（1）确定放大器原来的工作状态。当通角减小时，由于VCC、Re、P0(Vcm1)不变,因此集电极电压利用系数不变，VCEmin=VCC(1)也不变。同时由于IC1m=VCm/Re不变，因而减小时，要求ICmax增加。根据题意，既然这时放大器工作在临界状态，那么，原来必定工作在欠压状态。（2）计算提高的百分比和60时的效率。首先计算欠压状态的集电极电流通角。由题意可知PC500mw，Re130，VCC12V，74.5，则查表可知上述g1(C)时的通角C90，还可查得C60时g1(60)1.80。现在计算提高的百分比即效率提高了15。最后计算c60时的效率（3）计算集电极损耗功率PC减小的数值。PD=VCCICO=1255.86mW=670.32mWPC=PD-P0=(670.32-500)mW=170.32mWPD=VCCICO=1248.72mW=584.67mWPC=PD-P0=(584.67-500)mW=84.67mW则通角由90减小到60时，集电极损耗减小值为PC=PC-PC=170.32-84.67mW=85.65mW（4）减小通角的措施。设三极管导通电压为VBZ，偏置电压为VBB，基极激励电压的振幅为Vbm，根据关系式当c90,VBB=VBE；当减小c又要求Icmax增大时，则VBB必须向反向偏置方向增加，同时，Vbm也必须增加。