1、第二章 高頻功率放大器習題課習題課章章 末小結末小結 1. 高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類、乙類或丙類高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類、乙類或丙類狀態。相比之下狀態。相比之下, 丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類大大, 但效率高但效率高, 節約能源節約能源, 所以是高頻功放中經常選用的一種電所以是高頻功放中經常選用的一種電路形式。路形式。 2. 丙類諧振功放效率高的原因在于導通角丙類諧振功放效率高的原因在于導通角小小, 也就是晶也就是晶體管導通時間短體管導通時間短, 集電極功耗減小。但導通角集電極功耗減小。但導通角越小越小, 將導致輸將導致輸出功

2、率越小。出功率越小。 所以選擇合適的所以選擇合適的角角, 是丙類諧振功放在兼顧效是丙類諧振功放在兼顧效率和輸出功率兩個指標時的一個重要考慮。率和輸出功率兩個指標時的一個重要考慮。 3. 折線分析法是工程上常用的一種近似方法。折線分析法是工程上常用的一種近似方法。 利用折線利用折線分析法可以對丙類諧振功放進行性能分析分析法可以對丙類諧振功放進行性能分析, 得出它的負載特性、得出它的負載特性、 放大特性和調制特性。若丙類諧振功放用來放大等幅信號放大特性和調制特性。若丙類諧振功放用來放大等幅信號(如如調頻信號調頻信號)時時, 應該工作在臨界狀態；應該工作在臨界狀態； 若丙類諧振功放用來放大等幅信號若

3、丙類諧振功放用來放大等幅信號(如調頻信號如調頻信號)時時, 應該應該工作在臨界狀態；工作在臨界狀態； 若用來放大非等幅信號若用來放大非等幅信號(如調幅信號如調幅信號)時時, 應應該工作在欠壓狀態；該工作在欠壓狀態； 若用來進行基極調幅若用來進行基極調幅, 應該工作在欠壓應該工作在欠壓狀態；狀態； 若用來進行集電極調幅若用來進行集電極調幅, 應該工作在過壓狀態。折線應該工作在過壓狀態。折線化的動態線在性能分析中起了非常重要的作用?；膭討B線在性能分析中起了非常重要的作用。 4 丙類諧振功放的輸入回路常采用自給負偏壓方式丙類諧振功放的輸入回路常采用自給負偏壓方式, 輸出輸出回路有串饋和并饋兩種直流

4、饋電方式。為了實現和前后級電回路有串饋和并饋兩種直流饋電方式。為了實現和前后級電路的阻抗匹配路的阻抗匹配, 可以采用可以采用lc分立元件、微帶線或傳輸線變壓分立元件、微帶線或傳輸線變壓器幾種不同形式的匹配網絡器幾種不同形式的匹配網絡, 分別適用于不同頻段和不同工作分別適用于不同頻段和不同工作狀態。狀態。 5 諧振功放屬于窄帶功放。諧振功放屬于窄帶功放。 寬帶高頻功放采用非調諧方式寬帶高頻功放采用非調諧方式, 工作在甲類狀態工作在甲類狀態, 采用具有采用具有寬頻帶特性的傳輸線變壓器進行阻抗匹配寬頻帶特性的傳輸線變壓器進行阻抗匹配, 并可利用功率合成并可利用功率合成技術增大輸出功率。技術增大輸出功

5、率。 6目前出現的一些集成高頻功放器件如目前出現的一些集成高頻功放器件如m57704系列和系列和mhw系列等系列等, 屬窄帶諧振功放屬窄帶諧振功放, 輸出功率不很大輸出功率不很大, 效率也不太效率也不太高高, 但功率增益較大但功率增益較大, 需外接元件不多需外接元件不多, 使用方便使用方便, 可廣泛用于一可廣泛用于一些移動通信系統和便攜式儀器中。些移動通信系統和便攜式儀器中。 本章的常見題型本章的常見題型:1高頻功率放大器工作狀態分析2計算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率3改正直流饋電電路中的錯誤4輸出匹配網絡的設計與計算高頻功率放大器工作狀態分析1.功率放大器工作狀態按流通角功

6、率放大器工作狀態按流通角可分為可分為4類類: = 時時,為甲類為甲類 = 時時,為乙類為乙類 = 時時,為丙類為丙類 = 時時,為甲乙類為甲乙類 a)90 b)180 c)90 d)901802.一個諧振功率放大器一個諧振功率放大器若要求輸出電壓平穩若要求輸出電壓平穩,則工作狀態應選擇在則工作狀態應選擇在 狀態狀態;若要求輸出功率若要求輸出功率po最大則工作狀態應選擇在最大則工作狀態應選擇在 狀態狀態; 若要求兼顧輸出功率和效率若要求兼顧輸出功率和效率,則工作狀態應選擇在則工作狀態應選擇在 狀態狀態; 若要求效率高若要求效率高,則工作狀態應選擇在則工作狀態應選擇在 狀態狀態; 若進行基極調幅若

7、進行基極調幅,則工作狀態應選擇在則工作狀態應選擇在 狀態狀態; 若進行集電極調幅若進行集電極調幅,則工作狀態應選擇在則工作狀態應選擇在 狀態狀態. a)欠壓欠壓 b)臨界臨界 c)過壓過壓 d)弱過壓弱過壓bacd/cbbdac計算高頻功率放大器計算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率及集電極效率cosbbbzcbmuuu 1.導通角計算導通角計算:（注意（注意pr為回路諧振阻抗）為回路諧振阻抗）計算高頻功率放大器計算高頻功率放大器 p0 pd pc 及集電極效率及集電極效率 ccoccmcmcoodocgieiuppppp 112121 其其中中：ccmeu 為為集集電電極極電電壓

8、壓利利用用系系數數； )()(1122rrrrririppkkoak 功率功率電子元件送至回路的總電子元件送至回路的總回路送到負載的功率回路送到負載的功率 6.中介回路的傳輸效率。中介回路的傳輸效率。3、 諧振功率放大器原來工作于臨界狀態，它的通諧振功率放大器原來工作于臨界狀態，它的通角為角為=70，輸出功率，輸出功率p0為為3w，效率為，效率為=60%。后。后來由于某種原因，性能發生變化。經實測發現，來由于某種原因，性能發生變化。經實測發現，已增加到已增加到68%，而輸出功率明顯下降，但，而輸出功率明顯下降，但vcc、vcm、vbemax不變。試分析原因，并計算這時的不變。試分析原因，并計算

9、這時的實際輸出功率和通角。實際輸出功率和通角。 4、有一諧振功率放大器，已知、有一諧振功率放大器，已知vcc12v，回路諧振阻，回路諧振阻抗抗re130，集電極效率，集電極效率74.5，輸出功率，輸出功率p0500mw?，F在為了提高?，F在為了提高，在保持，在保持vcc、re、p0不變不變的條件下，將通角減小到的條件下，將通角減小到60，并使放大器工作到臨，并使放大器工作到臨界狀態。界狀態。 （1）試分析放大器原來的工作狀態。）試分析放大器原來的工作狀態。 （2）計算）計算提高的百分比和提高的百分比和60時的效率。時的效率。 （3）試求集電極損耗功率）試求集電極損耗功率pc減少了多少？減少了多少

10、？ （4）分析采取什么措施才能達到上述目的？）分析采取什么措施才能達到上述目的？5、圖例是有多處錯誤的、圖例是有多處錯誤的400mhz諧振功率放大器電諧振功率放大器電路，試更正這些錯誤。路，試更正這些錯誤。 輸出匹配網絡的設計與計算：輸出匹配網絡的設計與計算： 匹配網絡是為了使放大器的輸出功率有匹配網絡是為了使放大器的輸出功率有效的傳輸到負載，等效于一個并聯諧振效的傳輸到負載，等效于一個并聯諧振回路，只是具體的形式不同?；芈罚皇蔷唧w的形式不同。 根據匹配網絡的計算公式進行設計。根據匹配網絡的計算公式進行設計。6、有一個工作頻率為、有一個工作頻率為20mhz的諧振放大器，采用高的諧振放大器，采用高頻率功率管頻率功率管3da14b，vcc=24v，實際測得的天線，實際測得的天線等效負載等效負載ra為為50，輸出功率，輸出功率pa為為1.5w，集電極，集電極高頻電壓有效值高頻電壓有效值vc為為16.3v，ico為為82ma，vbb=0v，vbm為為7.5v，放大器的集電極回路采用，放大器的集電極回路采用型網絡，型網絡，基極在零偏壓工作?；鶚O在零偏壓工作。（1）試畫出集電極采用并聯饋電的實用電路；）試畫出集電極采用并聯饋電的實用電路；（2）設回路效率）設回路效率k為為0.92，試求放大器的集電極效率，試求放大