1、高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第四節(jié)第四節(jié)高頻功率放大器的實(shí)際線路高頻功率放大器的實(shí)際線路第四節(jié)、高頻功率放大器的實(shí)際線路第四節(jié)、高頻功率放大器的實(shí)際線路 一、直流饋電線路一、直流饋電線路 直流饋電電路是將直流電源接入晶體管電極的電路。直流饋電電路是將直流電源接入晶體管電極的電路。1、對(duì)直流饋電電路的要求、對(duì)直流饋電電路的要求（1）直流電源）直流電源UCC能全部加在晶體管能全部加在晶體管C-E之間（即之間（即Ic0不在其它支路產(chǎn)生電壓降）。不在其它支路產(chǎn)生電壓降）。（2）對(duì)外部電路，）對(duì)外部電路，iC的基波分量只在諧振回路產(chǎn)的基波分量只在諧振回路產(chǎn)生電壓降

2、，生電壓降， iC的高次諧波短路。的高次諧波短路。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)2、集電極饋電、集電極饋電（1）串饋串饋若功率管若功率管C-E極、極、UCC 、 LC回路三者是串聯(lián)，則稱為集電回路三者是串聯(lián)，則稱為集電極串饋電路極串饋電路L、Lb對(duì)直流相當(dāng)于短路，對(duì)直流相當(dāng)于短路，Cb對(duì)交流相當(dāng)于短路，對(duì)交流相當(dāng)于短路， Lb對(duì)對(duì)交流相當(dāng)于開路。交流相當(dāng)于開路。10 .111 0LooboRCLC 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻

3、效應(yīng)若功率管若功率管C-E極、極、UCC 、 LC回路三者是并聯(lián)，則稱為集電回路三者是并聯(lián)，則稱為集電極并饋電路極并饋電路（2）并饋并饋高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)并饋并饋：LC回路兩端均是直流低電位端，且有一端回路兩端均是直流低電位端，且有一端接地；接地；調(diào)整方便。調(diào)整方便。Lb、 Cb加在加在LC回路高電位端，造成回路高電位端，造成分布參數(shù)并到分布參數(shù)并到LC回回路上，影響頻率穩(wěn)定。路上，影響頻率穩(wěn)定。 串饋串饋：LC回路兩端均是直流高電位端，且沒有一回路兩端均是直流高電位端，且沒有一端接地；調(diào)整不方便

4、。端接地；調(diào)整不方便。饋電附加元件饋電附加元件LC 、Cb 加在加在LC回路低電位端，回路低電位端，不影響頻率穩(wěn)定。不影響頻率穩(wěn)定。 （3）比較比較高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)3 3基極饋電線路基極饋電線路基極饋電線路也有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。基極饋電線路也有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。 基極的負(fù)偏壓既可基極的負(fù)偏壓既可以是外加的以是外加的, 也可以由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過電也可以由基極直流電流或發(fā)射極直流電流流過電阻產(chǎn)生。阻產(chǎn)生。ReCbVCbVR1R2ECbLbV(a)(b)(c)高頻電子線路高頻電子線

5、路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)3-16 改正線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，從新畫出正確改正線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，從新畫出正確的線路。的線路。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)二、二、 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)該雙端口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有這樣的幾個(gè)特點(diǎn)該雙端口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有這樣的幾個(gè)特點(diǎn): （1） 高效率地傳輸能量高效率地傳輸能量 （2）濾除高次諧波分量）濾除高次諧波分量 （3）阻抗匹配）阻抗匹配 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高

6、頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)1 1、串、并阻抗之間的轉(zhuǎn)換、串、并阻抗之間的轉(zhuǎn)換222222222111111sssssssppsseeseesppsRXRXjj(Q)(Q)(RXRQ)QXRRRXRXXX21pppesssRRX,RQRX，sseppXRQRX高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)2、幾種常見的、幾種常見的LC匹配匹配R2R1(a)(b)(c)（1）L-網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)XsXpRpXsXpRsXpXpRp(a)(b)XsXsRsXs、Xp性質(zhì)相異的電抗元件性質(zhì)相異的電抗元件Rp

7、負(fù)載電阻。負(fù)載電阻。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)pppspsXRQXQQXRQR222111XsXpRpXsXpRsXpXpRp(a)(b)XsXsRs諧振時(shí)諧振時(shí)s0sXX適用于適用于 RpRLcr情況。情況。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) （2 2）L-型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)2p22(1)1spsssRQRQXXQXQR XsXpRpXsXpRsXpXpRp(a)(b)XsXsRs諧振時(shí)諧振時(shí)p0pXX適用于適用于 RsRLcr

8、情況。情況。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) （3 3）T型網(wǎng)絡(luò)和型網(wǎng)絡(luò)和 型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)分解為分解為L(zhǎng)型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) （2 2） 型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)22222, 1LLLLLLCLXRRRQQXR高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)12111(1) , LssLLLLCXRRQRQRX高頻電子線路高頻電子線路第

9、第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)2.3.3 2.3.3 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路50MHz 50MHz 諧振功率放大器諧振功率放大器C1,C2,C3,L1 輸入濾波匹配網(wǎng)絡(luò)輸入濾波匹配網(wǎng)絡(luò)LB 高頻扼流圈，基極自給偏置高頻扼流圈，基極自給偏置C4,C5,C6,L2,L3輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)Cc1,Cc2,Lc 集電極饋電電路（并饋）集電極饋電電路（并饋）高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)2 2、150MHz 150MHz 諧振功率放

10、大器諧振功率放大器高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)3 3、400MHz400MHz場(chǎng)效應(yīng)管諧振功率放大器場(chǎng)效應(yīng)管諧振功率放大器高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)三、寬帶功率合成原理三、寬帶功率合成原理功率合成器功率合成器, 就是采用多個(gè)高頻晶體管就是采用多個(gè)高頻晶體管, 使它們產(chǎn)生使它們產(chǎn)生的高頻功率在一個(gè)公共負(fù)載上相加。的高頻功率在一個(gè)公共負(fù)載上相加。基本單元信號(hào)源負(fù)載放大器混合電路高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧

11、振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)(1)輸入功率加在輸入功率加在C端，功率在端，功率在A、B兩兩端等分，輸出電流端等分，輸出電流相位相同，相位相同，D端功端功率為零。率為零。等效負(fù)載電阻等效負(fù)載電阻RL=R/2D端接端接2R匹配電阻匹配電阻條件下，條件下，AB互相隔互相隔離。離。1、傳輸線變壓器構(gòu)成的功率合成器和功率分配器、傳輸線變壓器構(gòu)成的功率合成器和功率分配器高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)(2)輸入功率加在輸入功率加在D端，功率在端，功率在A、B兩端等分，輸出兩端等分，

12、輸出電流相位相反，電流相位相反，C端功率為零。端功率為零。等效負(fù)載電阻等效負(fù)載電阻RL=2RAB互相隔離。互相隔離。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)(3)輸入功率分別加輸入功率分別加在在A、 B兩端，且幅兩端，且幅度相等相位相同度相等相位相同 ，功率在功率在C、輸出功率、輸出功率為為A、 B兩端功率之兩端功率之和，和，D端功率為零。端功率為零。AB互相隔離?；ハ喔綦x。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)(4)輸入功率加在輸入功率加在

13、A、 B兩端，且幅度相等兩端，且幅度相等相位相反相位相反 ，D端功率端功率為為A、 B兩端功率之兩端功率之和，和，C端功率為零。端功率為零。AB互相隔離?；ハ喔綦x。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)RTABRLRT1RAABRBU1.RSES.(a)T1T2高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)R275 T8T7T5T6Ze18.5Zc18.5V13DA73DA736 VV2T1T2T3100 W反相功率合成器的實(shí)際線路高頻電子線路高頻

14、電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) 圖圖3 323 32是一超短波輸出放大器的實(shí)際電路是一超短波輸出放大器的實(shí)際電路, , 它工作于它工作于固定頻率。固定頻率。 3DA21CCbVC1L1L2C222.5 V圖 3 32 一超短波輸出放大器的實(shí)際電路 四、高頻功放的實(shí)際線路舉例四、高頻功放的實(shí)際線路舉例 高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)圖圖3 333 33是一短波發(fā)射機(jī)的輸出放大器，是一短波發(fā)射機(jī)的輸出放大器， 它采用互感耦它采用互感耦合回路作輸

15、出電路合回路作輸出電路, , 多波段工作。多波段工作。 V1CbC1L1L2C2KL324 VM 圖3 30 短波輸出放大器的實(shí)際線路高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)圖圖3 38(a)3 38(a)是工作頻率為是工作頻率為50 MHz50 MHz的晶體管諧振功率放大的晶體管諧振功率放大電路電路, , 它向它向50 50 外接負(fù)載提供外接負(fù)載提供2525WW功率功率, , 功率增益達(dá)功率增益達(dá)7 7 dBdB。 VL2Ec13.5 VLbC1C214150pF50 90400 pFL1L332250 pF3225

16、0 pFC3C450 (a)高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)C5VR1100k50 530 pFL1533pF15 pFC4R2110 kEGEDC615 pFL3C8C7533 pF533 pF50 (b)C1C2C3L2 圖 3 38 高頻功放實(shí)際線路(a) 50 MHz諧振功放電路; (b) 175 MHz諧振功放電路高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)五、五、D類高頻功率放大器類高頻功率放大器 1、電流開關(guān)型、電流開關(guān)型D類

17、放大器類放大器電流開關(guān)型電流開關(guān)型D類放大類放大器的原理線路和波形器的原理線路和波形如圖，如圖， 線路通過高線路通過高頻變壓器頻變壓器T1, 使晶體使晶體管管V1、 V2獲得反向獲得反向的方波激勵(lì)電壓。的方波激勵(lì)電壓。 CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0

18、(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec（1）V1、V2輪流飽和導(dǎo)通，輪流飽和導(dǎo)通，ic1 、ic2為脈沖波，電源為脈沖波，電源UCC提供直流電流。提供直流電流。CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)CALRLT2ic1ic2V1V

19、20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec（2）LC并聯(lián)回路對(duì)基波并聯(lián)回路對(duì)基波諧振，兩端電壓為正弦波。諧振，兩端電壓為正弦波。uCE1、 uCE2飽和時(shí)為飽和時(shí)為UCES ,截止時(shí)為截止時(shí)為UCES加正弦脈沖。加正弦脈沖。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0(

20、 f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec（3）uA為為UCES加正弦脈沖，加正弦脈沖，幅值是幅值是LC兩端幅值的兩端幅值的1/2，等，等于于(UM-UCES)。平均值為平均值為UCC。高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)221()cos2()MCESCESMCESCESCCUUt Ud tUUUU 由此可得 ()22()()MCCCEScescmMCESCCCESUUUUUUUUU 集電極回路兩端的高頻電壓有效值為集電極回路兩端的高頻電壓峰值為CALRLT2ic1ic2V1V20T1ic1t0

21、(b)ic2t0(c)uce1t0(d )ucesuce2t0(e)ucesuAt0( f )UMUM uces 3/2 /2/2 3/2(a)Ec()22cmceffcccesUUUU高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)102ccII2()cmcoLUIR輸出功率為 (3 39) (3 38) (3 37)基波電流振幅基波電流振幅ic1、 ic2中的基頻分量電流在集電極回路阻抗中的基頻分量電流在集電極回路阻抗RL(考慮了負(fù)載考慮了負(fù)載RL的反射電阻的反射電阻)兩端產(chǎn)生的基頻電兩端產(chǎn)生的基頻電壓振幅為壓振幅為2()

22、22cmcocccesLLUIUURR22211()22cmCCCESLLUPUURR高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) 集電極損耗功率為集電極損耗功率為 電源供給功率為電源供給功率為 20()2CCcoCCCESCCLPUIUUUR201()2cCCCESCESLPPPUUUR10100%100%CCCESCCUUPPU效率：效率：高頻電子線路高頻電子線路第第3 3章章 高頻諧振放大器高頻諧振放大器第三節(jié)第三節(jié)高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng) 附附1 功率合成電路分析功率合成電路分析uAs、uBs信號(hào)源RA、R