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湖北大学物电学院 余琼蓉 第四章　高频功率放大器 一、 高功放的作用组成及与其它电路的异同 二、 高功放的工作原理 三、高功放的性能分析 （重点、难点） 四、高功放的高频效应 五、高功放的实际线路 六、调谐与调整 七、高功放、 功率合成与射频模块放大器 一、 高功放的作用与组成及与其它电路的异同 作用－－不失真地放大高频信号，以获得足够大的信号功率。 用途－－主要应用于各种无线电发射机中。 重点－－提高功放的效率 晶体功放管+LC并联选频网络放大器的组成 二、 高功放的工作原理 (二)、基本关系式 ib 电流的数学表示 集电极电流ic的数学表示。 集电极电压的数学表示 (三) ▲ 高频功放的能量关系 在集电极电路中, 谐振回路得到的高频功率(高频信号一周内的平均功率)即是输出功率，用P1表示，为 Pc变为耗散在晶体管集电结中的热能。 定义集电极效率η为 ▲※三、高功放的性能分析 1、将T的输入、转移、输出特性曲线近似为折线表示。 2、按输入回路方程求出基极电流 ib。 3、※画出动态线。 第一种方法：按输出回路方程描求特殊点，再连线。 D、动态线的物理意义 4、求集电极电流与输出电压。 求集电极电压。 6、▲※高频谐振功率放大器的工作状态 （1）几个基本概念 （2）△※负载特性 （3）放大特性 （4）△调制特性 （5）谐振特性 　小结 1）几个基本概念 动态特性 动态特性－－是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 高功放的ubm、EB、RP、Ec其中一个变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律。 负载特性－－ 当RP变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为负载特性。 放大特性－－ 当ubm 变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为放大特性。 调制特性－－ 当EB(Ec ) 变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为调制特性。 谐振特性－－当LC回路的谐振频率发生变化时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为调制特性。 工作状态 高频谐振功率放大器根据集电极电流是否进入饱和区，可以分为欠压、 临界和过压三种状态 。 （2）△※负载特性 分析步骤： 有关的关系式 画动态线 RP变化时动态线的变化及相关的变化 （3）放大特性 放大特性－－ 当ubm 变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为放大特性。 分析步骤： 有关的关系式 画动态线 性能的变化规律 调制特性 调制特性－－ 当EB(Ec ) 变化而其余三个保持不变时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为调制特性。 集电极调制特性的分析步骤：同负载特性 有关的关系式 画动态线 Ec变化时动态线的变化及相关的变化 谐振特性 谐振特性－－当LC回路的谐振频率发生变化时，ic、Ic0 、Ic1、ηc随之发生变化的规律称为调制特性。 小结 四： 高频功率放大器的高频效应 1. 少数载流子的渡越时间效应 晶体管本质上是电荷控制器件。 2. 非线性电抗效应 功放管中存在集电结电容, 这个电容是随集电结电 压Ube变化的非线性势垒电容。 4. 饱和压降的影响 晶体管工作于高频时, 实验发现其饱和压降随频率提高而加大。 五 高频功率放大器的实际线路 高功放实际电路＝原理电路　+　外电路 外电路：直流馈电线路　+　匹配网络 直流馈电线路： （一）、直流馈电电路的组成原则 （二）、集电极馈电电路 （三）、基电极馈电电路 （四）、匹配网络 （五）高功放实际电路例子 （一）、直流馈电线路组成原则 （二）、集电极馈电电路 1：串联馈电电路---Ec、负载回路、T相串联，保证Ic1m只在负载回路产生电压ucm. 3、优缺点 （三）基极馈电线路 3：优缺点 （四）、输出匹配网络 L —I型网络 L-Π型网络 图3 ─ 29是一超短波输出放大器的实际电路, 它工作于固定频率。 2． 耦合回路 图3 ─ 30是一短波发射机的输出放大器的实际电路， 它采用互感耦合回路作输出电路， 多波段工作。 （五） 高频功放的实际线路举例 工作频率为50 MHz的晶体管谐振功率放大电路， 它向50 Ω外接负载提供25W功率， 功率增益达7 dB。 实际电路3 六、调谐与调整 对高步频谐振功率放大器，只有正确的调谐与调整才能达到设计要求。