通信电路ch04_2概要.ppt

4.3非线性电路的应用及高频功率放大器 在通信电路中，非线性电路的应用： （1）实现信号频谱的线性变换－－第四、六章 将信号频谱无失真地在频率轴上搬移 如混频和调幅、检波过程，称为频谱的线性变换。 （2）实现信号频谱的非线性变换－－第四、六章 输出和输入信号频谱间具有非线性关系。 如倍频器的输入信号频率 ，而输出信号频率 ， 为正整数。又如，角度调制过程也属于频谱的非线性变换。 （3）实现时变参量电路 这是非线性电路的一种特殊应用。 （4）实现高效率功放 高频功率放大器 高频功率放大器用于发射机的末级，将已调信号放大到所需要的功率值，送到天线发射。 高频功率放大器与小信号放大器的区别 要求输出大的功率 －－在给定的电源电压下，会有相当大的工作电流。 高频功率放大器分类 按晶体管导通情况分 按晶体管等效电路分 按线性与非线性分 功率放大器的主要性能指标 A类功率放大器 必须设置合适的静态工作点， 它们分别是管子所能承受的最大漏源电压和漏极电流。 电路中尽量减小不必要的直流损耗，用高频扼流圈代替集电极直流负载电阻。 最大输出功率 电源供给功率 最大集电极效率 （为保证良好的线性，应远离非线性区， 避免管子接近饱和与截止，只能减小输 出信号功率，实际上 ） B类功率放大器 工作原理 4.3.1 C类功放－谐振功率放大器 电路的特点： 电路的静态工作点是选在接近截止点，或选择在小于截止点的负偏置区。 消除由静态工作点带来的无用功耗，提高效率。 输入、输出端通过变压器线圈馈电。本电路都采用串馈（直流、交流与管子三者是串联连接的） 以谐振回路为负载，考虑了选频与匹配（满足输出所要求的功率时的最佳电阻。） C类功放的等效电路 C 类功放工作原理 C 类功放工作原理（续） 电路的工作过程： C类功放输出电压与集电极电流波形不同 放大器的负载阻抗是频率的函数，只有角频率为 的电流分量可以在负载上建立余弦电压。 因为 最大。 将余弦脉冲基波分量分解系数的表示式，即 代入上式，则可得谐振功率放大器输出电压的表示式 谐振功率放大器激励电压是余弦电压，但基极电流和集电极电流只是余弦信号的一部分，称为余弦电流脉冲，而输出电压又是与激励电压同频的余弦电压。这是谐振功率放大器不同于一般线性功率放大器的特点。 谐振功放集电极电压波形与集电极电流波形不同。 C类功放工作波形 P204 输入电压 基极发射极间电压 基极电流 余弦脉冲 集电极电流 余弦脉冲 输出电压 集电极发射极间电 压 与 最大点相反。 C类功放的输出功率与效率 C类功放的 与 及 关系 讨论：如何提高C类功放的效率 电路举例：题图4.15 提高功率放大器效率的途经 提高功率放大器效率的途经（续） 4.3.2 D类和E类功率放大器 D类功率放大器（续2） D类功放波形 D类功率放大器（续3） E类功率放大器(指导书P141～142) 功率放大器的应用选择 选择功放种类是和应用相关的 4.3.3 用C类放大器作倍频器 4.3.4 模拟乘法器 理想模拟乘法器的特性 理想模拟乘法器： 其输出电压的瞬时值 仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值 和 的乘积成正比，若 则输出电压 中只含有 和 分量，而不含任何其它分量。 当任一输入电压为零，即 或 或 时，输出电压为零，即 当任一输入电压为恒值， 或 时，输出电压与另一输入电压之间呈线性关系， 或 此时模拟乘法器类似于线性放大器，其增益为 ，受 控制，构成了可控增益放大器。 基本差分对电路 差分对电流关系 差分对相乘电路 单差分对相乘电路 输入为小信号 输入大信号 双差分对模拟乘法器（吉尔伯特 ） 四象限模拟乘法器原理 输入均为小信号 输入信号一大一小 输入均为大信号 需扩大线性范围 线性电压-电流变换器 模拟乘法器电路（续8）－通用乘法器 下堂课：时变参量电路与变频器 尖顶余弦脉冲谐波分解系数 50MHz谐振功率放大器实际电路 频谱的线性变换与非线性变换 当输入为小信号时，