谐振功率放大器(11).ppt

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1、第第 2 章章谐振功率放大器谐振功率放大器2.1谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理2.2谐振功率放大器的性能特点谐振功率放大器的性能特点2.3谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路2.4高频功率放大器高频功率放大器第第 2 章章 谐振功率放大器谐振功率放大器谐谐振振功功放放：一一种种用用谐谐振振系系统统作作为为匹匹配配网网络络的的功功率率放放大大器器。图图 2-2-1(a)谐振功率放大器谐振功率放大器原理电路原理电路 特点特点：负载负载匹配网络为谐振系统匹配网络为谐振系统应用状态：应用状态：丙类丙类(或丁类、乙类或丁类、乙类)用途：用途：对载波或已调波进行功率放大对载波或已调波进行

2、功率放大 种类：种类：丙类谐振功放丙类谐振功放 丁类、戊类谐振功放丁类、戊类谐振功放 倍频器倍频器 本本章章内内容容：工工作作原原理理、性性能能分分析析、电路。电路。第第 2 章章谐振功率放大器谐振功率放大器2.1谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理2.1.1丙类谐振功率放大器丙类谐振功率放大器2.1.2丁类和戊类谐振功率放大器丁类和戊类谐振功率放大器2.1.3倍频器倍频器2.1.1丙类谐振功率放大器丙类谐振功率放大器1电路组成电路组成 图图 211谐振功率放大器原理电路谐振功率放大器原理电路ZL 外外接接负负载载，用用 CL 与与 RL 串联等效电路表示。串联等效电路表示。Lr

3、和和 Cr 匹匹配配网网络络，与与 ZL 组组成成并并联联谐谐振振回回路路。调调节节 Cr 使使回回路路谐谐振在输入信号频率。振在输入信号频率。VBB 基基极极偏偏置置电电压压，使使功功率率管管 Q 点点设设在在截截止止区区，以实现丙类工作。以实现丙类工作。图图 211谐振功率放大器谐振功率放大器原理电路原理电路C=Cr串CLRe=Q02*RLttte2集电极电流集电极电流 iC 图图 212输入输入vb(t)=Vbmcos st 据据vBE=VBB+vb(t)=VBB+vbmcos st由由静静态态转转移移特特性性(iC-vBE)，得得集集电电极极电电流流 iC 波波形形：脉脉宽宽小小于半个

4、周期的脉冲序列于半个周期的脉冲序列。傅里叶级数展开。傅里叶级数展开为为平均分量、基波分量平均分量、基波分量和和各次谐波分量各次谐波分量之和之和。图图 2123输出电压输出电压 vo(1)对基波分量对基波分量阻阻抗抗最最大大，为为谐谐振振电电阻阻 Re(谐谐振振回回路路调调谐谐在在输输入入信信号号频频率率上上，因因而而对对 iC 中中的的基基波波分分量量呈呈现现的的电电抗抗最最大大，且且为为纯纯电阻电阻)。在高在高 Q 回路中，其回路中，其 Re 近似为近似为式中，式中，回路回路总电总电容容 回路回路谐谐振角振角频频率率 回路有回路有载载品品质质因数因数(2)对非基波分量对非基波分量阻阻抗抗很很

5、小小(谐谐振振回回路路对对 iC 中中的的其其他他分分量量呈呈现现的的)，产产生生的电压均可忽略。的电压均可忽略。既既然然仅仅有有由由基基波波分分量量产产生生的的电电压压 vc 输输出出，负负载载获获得得的的信号功率信号功率不失真不失真。因此，因此，丙类谐振功率放大器丙类谐振功率放大器谐振回路谐振回路的功能：的功能：选选频频：利利用用谐谐振振回回路路的的选选频频作作用用，可可将将失失真真的的集集电电极电流脉冲变换为不失真的输出电压。极电流脉冲变换为不失真的输出电压。阻阻抗抗匹匹配配：调调节节 Lr 和和 Cr，谐谐振振回回路路将将含含有有电电抗抗分分量的外接负载变换为谐振电阻量的外接负载变换为

6、谐振电阻 Re，并阻抗匹配。并阻抗匹配。所所以以，谐谐振振功功率率放放大大器器中中，谐谐振振回回路路起起到到选选频频和和匹匹配配负负载载的双重作用。的双重作用。4功率特性分析功率特性分析(1)丙类功放的问题丙类功放的问题 图图 213脉冲宽度变化的示意图脉冲宽度变化的示意图若若提提高高 C，管管子子导导通通角角 c 应应继继续续减减小小；但但引引起起 iC 中中基基波波分分量量 Icm1 减小，导致输出功率减小。减小，导致输出功率减小。(2)解决方法解决方法 VBB 负负向向增增大大(c 减减小小)同同时时，提提高高输输入入激激励励电电压压 Vbm，以以维维持持输输出出功功率率不不变变。但但需需警警惕惕管管发发射射结结反向击穿。反向击穿。