通信电子线路（邱健）3谐振高频功率放大器.ppt

3）偏置电路中的自生反偏压 图（1）CB2和RB 、CB1、LB产生稳定的IB0， IB0 RB自生反偏压； 图（2）主要由CE和RE产生稳定的IE0， IE0 RB自生反偏压； 图（3）CB和LB产生稳定的IB0， IB0在LB损耗电阻自生反偏压； 3.4.1　直流馈电电路 3.4.2 匹配网络 为了使功率放大器能输出负载所需的电流、电压幅度及相应的功率， 通常需要多级高频谐振功率放大器，可分为输入级、激励级和输出级。 对应的匹配网络可以分为输入、输出和级间匹配网络。分别实现源与放大器、放大器与负载，以及放大器的推动级和输出级间的匹配联接。 三种网络主要由L型、π型和T型的LC网络构成。 高频调谐功率放大器的阻抗匹配就是在给定的电路条件下，改变负载回路的可调元件，将负载阻抗ZL转换成放大管所要求的最佳负载阻抗Rp，使管子送出的功率P0能尽可能多的馈至负载。这就叫做达到了匹配状态，或简称匹配。 3.4.2 匹配网络 输出匹配网络介于高频功率管和外接负载之间,为保证放大器的输出功率能有效地传送到负载上,输出匹配网络应满足以下要求：选频滤波和阻抗匹配。 (1)具有匹配网络的作用， 以保证放大器输出最大功率。 (2)应具有良好的滤波作用，有效滤除工作频带以外的 高频谐波分量 (3)使输出的信号功率高效率地传送至外负载上。即要求 负载功率PL能基本等于输出功率 PO。 3.4.2 匹配网络 1、输出匹配网络 　　对于中间级而言，最主要的是应该保证它的电压输出稳定，以供给下级功放稳定的激励电压，而效率则降为次要问题。 　　多级功放中间级的一个很大问题是后级放大器的输入阻抗是变化的，是随激励电压的大小及管子本身的工作状态变化而变化的。 　　这个变化反映到前级回路，会使前级放大器的工作状态发生变化。此时，若前级原来工作在欠压状态，则由于负载的变化，其输出电压将不稳定。 3.4.2 匹配网络 2、级间匹配网络 对于中间级应采取如下措施： 　　1) 使中间级放大器工作于过压状态，使它近似为一个恒压源。 　　2)降低级间耦合回路的效率。回路效率降低后，其本身的损耗加大。这样下级输入阻抗的变化相对于回路本身的损耗而言就不显得重要了。中间级耦合回路的效率一般为?k=0.1-0.5，平均在0.3上下。也就是说，中间级的输出功率应为后一级所需激励功率的3-10倍。 3.4.2 匹配网络 2、级间匹配网络 1. 160MHz，13W谐振功率放大电路 放大器的功率增益达9dB，可向50?负载供出13W功率，电路如图所示。 基极采用自给偏置电路，Ib0在Lb的直流电阻上产生很小的负向偏置电压，C1、C2、L1构成T型匹配网络，调节C1和C2，使本级的输入阻抗等于前级放大器所要求的50?匹配电阻，以传输最大的功率。 集电极采用并馈电路，LC为高频扼流圈；CC为高频旁路电容。对于交流信号，放大器的输出端采用L型匹配网络，调节C3、C4可使50?的负载阻抗变换为功率放大管所要求的最佳匹配阻抗Rp。 3.4.3 谐振功率放大器实例 放大器的功率增益为7dB，可给50?负载输出25W功率， 电路如图所示。 本电路基极部分与上图相同，集电极的馈电是串馈形式，L2不是高频扼流圈，而是网络元件，L2、L3、C3、C4构成?型匹配网络。 2. 50MHz，25W调谐功率放大电路 3.4.3 谐振功率放大器实例 3.5丙类倍频器 3.5.1　原理框图 　　某系统发射信号频率为49MHz，该频率由16.333MHz三倍频而来。16.333MHz振荡器输出接激励级，若将输出负载回路调谐在三次谐波频率上即可得到49MHz的发射频率。其如图所示。 3.5.2　晶体管丙类倍频电路与工作原理 丙类倍频器的基本电路如图所示。 Rb_自偏电阻，也可用高频扼流圈代之， C2是高频旁路电容 ,L、C是调谐回路，调谐在输入信号的某次谐波频率上。 　　丙类倍频器工作在丙类，因为丙类放大器的集电极电流ic是一脉冲波形，电流含有输入信号的基频和高次谐频。输出回路调谐于某次谐波即可实现某次谐波的放大。 　　导通角的大小又该如何选取呢？这要根据倍频器的倍频次数来决定，由余弦脉冲分解系数可见，二次谐波系数的最大值对应在导通角θc=60°附近，三次谐波系数的最大值所对应的导通角约为40° ，谐波次数更高时，导通角更小。N次丙类倍频器导通角： 　　 3.5.3 丙类倍频器工作的工作状态 倍频器一般应该工作在欠压和临界状态。 * 尖顶脉冲的分解系数 由曲线可知：极端情况?c=0时， 假定UCM≈VCC（?=1），?c可达100% 但此时的Po非常低（α1很小）。 根据效率的公式： 对θC趋近0极限