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2003年8月--12月 《通信电路原理》--北航06年 笫4章 非线性电路 4.3 非线性电路的应用举例 4.3.1 C类谐振功率放大器 4.3.1 C类谐振功率放大器（续1） 1、工作原理 1、工作原理（续1）：折线分析法 1、工作原理 （续2） 1、工作原理 （续3） 2、工作波形 3、功放效率与电压利用系数及电流流通角的关系 3、功放效率与电压利用系数及电流流通角的关系（续1） 3、功放效率与电压利用系数及电流流通角的关系（续2） 4、电路举例： 4、电路举例（续） 4.3.2 D类、 E类和F类功率放大器 1. D类功率放大器 1. D类功率放大器（续1） 1. D类功率放大器（续2） 1. D类功率放大器（续3） 2. E类功率放大器 2. E类功率放大器（续1） 3. F类功率放大器 4. 功率放大器的选择和应用 选择功放种类是和应用相关的 当A类和B类放大器的负载是电阻时，如果阻抗匹配电路的带宽足够的宽，则属宽带放大器（宽带放大器见第三章，以传输线为变压器）。 C类功放的负载是谐振网络，适用于固定频率或窄带等幅信号的放大。 D和E类放大器输出信号幅度与输入信号幅度没有线性关系，不能放大非恒定包络的已调制信号。 衡量功率放大器的线性度的指标有三阶交调截点IP3，1dB压缩点，谐波和临道功率比。 临道功率比：衡量由放大器的非线性引起的频率再生对临近波道干扰的指标。 5. 功率放大器的ADS_设计指南 4.3.3 倍频器 4.3.4 模拟相乘器 模拟相乘器（续1） 差分对电流关系 模拟相乘器（续3） 小结 习题六：4-11，4-16，4-17  CAD5： 4-34（P255） CAD5：4-34 （续） A类功率放大器 A类放大器的最大效率为50%。 为了保证良好的线性，应远离非线性区，即减小输出信号功率，效率降低到30-40%。 为了减小功耗，集电极电阻改用高频扼流圈。 B类功率放大器 图示为两个N沟道场效应管B类放大器 导通半周内，输出为半个正弦波 推挽形式，两个半波在负载上合成一个完整的正弦波（pp145，图3.5.4） C类功率放大器 取合适的负载，令电压利用系数?约等于1 当?=180o时，为A类放大器，效率为50% 为了兼顾输出功率和放大效率，一般取?约为60o-70o 电阻负反馈的等价形式 反双曲正切函数变换 模拟相乘器电路图 四个二极管构成的环形相乘器 双平衡混频器又称为桥式混频器，它由4只相同特性的混频二极管构成环路。 2003年8月--12月 《通信电路原理》--北航06年 功率放大器 分类和性能指标：A、B、AB、C、D、E、F、Doherty和 S类；主要性能指标有工作频率、输出功率、效率、功率增益和非线性失真等 工作原理：电流导通角、开关电路型和复合型 分析方法：折线分析法和开关函数表示法 倍频器是一种使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的变换电路，一般用二倍频器。 模拟相乘器：相乘器具有近似理想相乘的特性，并可在四个象限工作 双差分电路构成的模拟相乘器 四个二极管构成的环形相乘器 扩大线性范围的方法 CAD5：4-34 题图4。15 是C 类放大器的电路图。它采用共发射极电路， 和 组成自给偏置电路，它利用基极电流中的直流分量产生偏置电压，代替外加偏置电源 的作用， 为输入信号。 为1：1变压器，所以加到晶体管Q基极-发射极之间的电压为 与偏置电压的叠加。 ， 组成谐振回路，它的谐振频率等于输入信号频率，在本例中为27MHz，输出信号电压从回路两端取出， 为该放大器的负载电阻。电阻 在实际电路中是没有的，加入它是为了测量集电极电流的波形，它的阻值很小，仅为0.1?，所以加入此电阻不会影响电路的工作状态， 为该放大器的直流电源， 为高频信号旁路。 2003年8月--12月 《通信电路原理》--北航06年 所用电路参数如下：晶体管T 反向饱和电流： 正向电流放大系数： 基区电阻： 集电极电容：（电流的波形出现凹陷） 反向电流放大系数： 【提示】由于是1：1变压器，不用变压器的模型。电阻 上的电压即是电流的波形。 输入信号为： 四个二极管构成的环形相乘器，均能满足输入两信号相乘的功能。 * * 及其分析方法 4.1 非线性电路的基本概念与非线性元件 4.1.1 非线性电路的基本概念 4.1.2 非线性元件 4.2 非线性电路的分析方法 4.2.1 非线性电路与线性电路分析方法的异同点 4.2.2 非线性电阻电路的近似解析分析 4.3 非线性电路的应用举例 4.3.1 C类谐振功率