高頻電子線路復(fù)習(xí)總結(jié)課件

1、第第 4 章章 振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路概述概述 調(diào)制與解調(diào)：調(diào)制與解調(diào)： 用調(diào)制的信號控制高頻信號某個物理（幅度、用調(diào)制的信號控制高頻信號某個物理（幅度、頻率、相位）實(shí)現(xiàn)頻率變換的過程稱為調(diào)制；頻率、相位）實(shí)現(xiàn)頻率變換的過程稱為調(diào)制；解調(diào)是調(diào)制的逆過程解調(diào)是調(diào)制的逆過程 . .2. 2. 地位：地位：通訊系統(tǒng)的基本電路。通訊系統(tǒng)的基本電路。調(diào)制本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)頻譜線性搬移。調(diào)制本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)頻譜線性搬移。4.本章內(nèi)容本章內(nèi)容 原理原理 4.1 頻譜搬移電路的組成模型頻譜搬移電路的組成模型( (調(diào)制、解調(diào)、混頻調(diào)制、解調(diào)、混頻) )電路實(shí)現(xiàn)電路實(shí)現(xiàn)4.2 乘法器電路乘法器電路4.

2、3 混頻電路混頻電路4.4 振幅調(diào)制與解調(diào)電路振幅調(diào)制與解調(diào)電路用用頻頻譜譜搬搬移移電電路路的的重重要要應(yīng)應(yīng) 相移法：相移法：乘法器、乘法器、90 相移器、相加器組成相移器、相加器組成乘法器乘法器I I： ) )t t c co os s( ( ) )t t c co os s( ( V VV VA A2 21 1t tc co os s t tc co os s V VV VA A( (t t) )v vc cc cc cmm mmMMc cc cmm mmMMO O1 1乘法器乘法器:)(2OtvttVVAttVVAccmmMccmmMsinsin)2cos()2cos( )cos()co

3、s(21cccmmMttVVA 兩式相減或相加兩式相減或相加4.2 相乘器電路相乘器電路功能功能: :實(shí)現(xiàn)頻譜搬移。實(shí)現(xiàn)頻譜搬移。 實(shí)現(xiàn)：利用實(shí)現(xiàn)：利用非線性器件。非線性器件。 1.1.非線性器件的非線性器件的相乘相乘作用及其特性作用及其特性( (時變參量分析時變參量分析) )； 本節(jié)內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容：2.2.雙差分對平衡調(diào)制器和模擬相乘器；雙差分對平衡調(diào)制器和模擬相乘器；3.3.大動態(tài)范圍平衡調(diào)制器大動態(tài)范圍平衡調(diào)制器AD630；4.4.二極管雙平衡混頻器。二極管雙平衡混頻器。21, qpqp 消除無用組合頻率分量的措施消除無用組合頻率分量的措施： (1) 器件特性：器件特性：選有平方律特性的

4、器件選有平方律特性的器件( (如場效應(yīng)管如場效應(yīng)管) )； (2) 電路：電路：組成對稱平衡電路，抵消部分組合分量；組成對稱平衡電路，抵消部分組合分量； (3) 輸入電壓上：輸入電壓上：限制輸入信號限制輸入信號v2 2大小，使非線性器件處大小，使非線性器件處于于線性時變線性時變狀態(tài)，組合分量最小。狀態(tài)，組合分量最小。 (4-2-5) ( p ，q = 0，1，2。)其中，只有其中，只有 p = 1，q = 1 的和頻或差頻的和頻或差頻 ( 1,1 ) 是是有用的，而其它組合頻率分量都是無用的。有用的，而其它組合頻率分量都是無用的。21 三、半導(dǎo)體器件的線性時變模型三、半導(dǎo)體器件的線性時變模型1

5、. 二極管二極管 二極管，當(dāng)二極管，當(dāng) 足夠大，輪流工作在管子足夠大，輪流工作在管子tVv1m11cos 的導(dǎo)通區(qū)和截止區(qū)時，管子的導(dǎo)通區(qū)和截止區(qū)時，管子導(dǎo)通特性的非線性相對單向?qū)ㄌ匦缘姆蔷€性相對單向?qū)щ娦詠碚f是次要的，其伏導(dǎo)電性來說是次要的，其伏安特性可用自安特性可用自原點(diǎn)轉(zhuǎn)折的兩原點(diǎn)轉(zhuǎn)折的兩段折線逼近段折線逼近，導(dǎo)通區(qū)折線的，導(dǎo)通區(qū)折線的斜率斜率 ， 相應(yīng)的相應(yīng)的增量電導(dǎo)特性在增量電導(dǎo)特性在 v 0 區(qū)域內(nèi)區(qū)域內(nèi)為一水平線。為一水平線。 )/1(D0Rg 若設(shè)若設(shè) VQ = 0，（即無直流分量）則在，（即無直流分量）則在 v1 作用下，作用下， 為為半周余弦脈沖半周余弦脈沖序列序列， )

6、()(010tIvI 為矩形脈沖序列為矩形脈沖序列。 )()(1tgvg 現(xiàn)引入現(xiàn)引入 代表高度為代表高度為 1 的單向周期性方波，的單向周期性方波，)(11tK 稱為稱為單向開關(guān)函數(shù)單向開關(guān)函數(shù)，它的，它的傅里傅里葉級數(shù)葉級數(shù)展開式展開式僅含奇數(shù)項(xiàng)，無僅含奇數(shù)項(xiàng)，無偶數(shù)項(xiàng)，偶數(shù)項(xiàng)，為為 tttK11113cos32cos221)( 111)12cos()12(2)1(21nntnn (4-2-12)則則 和和 可分別表示為可分別表示為)(0tI)(tg)(0tI)()(111D10tKvgvI )(tg)()(11D1tKgvg 因此，當(dāng)因此，當(dāng) v1 足夠大，足夠大， v2 足夠小時，足夠

7、小時，通過二極管電流通過二極管電流)()()()(1121D20tKvvgvtgtIi 由此由此，可畫，可畫出二極管的等效電路出二極管的等效電路如圖。如圖。 在這種工作狀態(tài)下，可進(jìn)一步在這種工作狀態(tài)下，可進(jìn)一步減少減少 中中p 為偶數(shù)為偶數(shù)的眾多組合頻率分量，無用分量大的眾多組合頻率分量，無用分量大大減少，濾波更易。大減少，濾波更易。 21, pqp 二極管用受二極管用受 v1(t) 控制的開關(guān)等效控制的開關(guān)等效是線性時變工作狀態(tài)是線性時變工作狀態(tài)的的一個特例一個特例，它可進(jìn)一步減少組合頻率分量。，它可進(jìn)一步減少組合頻率分量。 管子的導(dǎo)通與截止僅由管子的導(dǎo)通與截止僅由 v1 控制控制而不受而不

8、受 v2 影響時，線性時變工作狀影響時，線性時變工作狀態(tài)便轉(zhuǎn)換為態(tài)便轉(zhuǎn)換為開關(guān)狀態(tài)開關(guān)狀態(tài)。 2. 差分對管差分對管 分析分析：特性特性 輸入，偏置電流輸入，偏置電流源源 I0 受信號受信號 v2 控制，且控制，且有有 ，A 和和 B 為為常數(shù)常數(shù)，則差分對則差分對管就能工作在線性時變狀管就能工作在線性時變狀態(tài)。態(tài)。 tVv11m1cos 20BvAI )V2v(Iiii10TC2C1th 特點(diǎn)特點(diǎn)：由多個非線性器件組成的：由多個非線性器件組成的平衡式電路平衡式電路，v1 和和 v2 分別加在不同的輸入端，實(shí)現(xiàn)分別加在不同的輸入端，實(shí)現(xiàn) f(v1) 和和 f(v2) 相乘的特性。相乘的特性。將

9、將 代入差模特性，差分對管輸出差值代入差模特性，差分對管輸出差值電流為電流為 20BvAI )2(th)(T12C2C1VvBvAiii T1m1/VVx )cos2(th11tx 11112)12cos()(2nntnx ttntxxn1111112d)12cos()cos2th(21)( 令令是是 (2n 1) 次諧波分量的次諧波分量的分解系數(shù)分解系數(shù)。不同。不同 x1 值時，值時， 1(x1)、 3(x1)、 5(x1) 的值列于的值列于表表4-2-1。所以。所以 當(dāng)當(dāng) x1 很大很大(x1 10, ,即即 V1m 260 mV)時，時， 趨于趨于周期性方波周期性方波，如圖如圖(a)，可

10、近似用，可近似用圖圖(b)雙向開關(guān)函數(shù)雙向開關(guān)函數(shù) 表示，即表示，即 1111210)12cos()(2)2(th)(nntnxAkTqvAtI 111121)12cos()(2)2(th)(nntnxBkTqvBtg )2(th)(T12C2C1VvBvAiii 2110)()(vvgvI 與二極管電路比較，利用兩管的平衡抵消原理，差分與二極管電路比較，利用兩管的平衡抵消原理，差分對管的輸出電流中減少了直流分量與對管的輸出電流中減少了直流分量與 p 為偶數(shù)為偶數(shù)的眾多組合的眾多組合分量。分量。)cos2(th11tx ) t(K12)cos2(th11tx )(12tK 相應(yīng)的相應(yīng)的付氏級數(shù)

11、付氏級數(shù)為：為： 1n11n1112t) 1n2cos() 1n2(4) 1(t3cos34tcos4) t(K1n11n11t) 1n2cos() 1n2(2) 1(1) t(K2比較二極管電路比較二極管電路 優(yōu)點(diǎn)：雙差分對電路無直流分量，幅度加倍。優(yōu)點(diǎn)：雙差分對電路無直流分量，幅度加倍。(1)線性時變器件適宜構(gòu)成頻譜搬移電路的原因線性時變器件適宜構(gòu)成頻譜搬移電路的原因線性時變器件輸出電流中存在眾多組合頻率分量，線性時變器件輸出電流中存在眾多組合頻率分量，但但無無用用分量均遠(yuǎn)離有用分量，易于濾波。分量均遠(yuǎn)離有用分量，易于濾波。 ( (2) ) 兩種非線器件實(shí)現(xiàn)線性時變工作比較兩種非線器件實(shí)現(xiàn)

12、線性時變工作比較 二極管二極管差分對管差分對管 組組 成成單個非線性器件單個非線性器件多個非線性器件（差分對管）多個非線性器件（差分對管）組成平衡式電路組成平衡式電路 特特 點(diǎn)點(diǎn)信號加在同一器信號加在同一器件輸入端件輸入端 信號加在不同器件輸入端信號加在不同器件輸入端 v2 幅度受限幅度受限v2 幅度不受限，（線性）幅度不受限，（線性）輸出電流輸出電流無無 q = 1，p為偶為偶數(shù)組合頻率分量數(shù)組合頻率分量同左，且無平均分量同左，且無平均分量 小結(jié)：小結(jié)：非線性器件構(gòu)成相乘器電路的兩種模式：非線性器件構(gòu)成相乘器電路的兩種模式： (1) v1 和和 v2 直接相乘。須采取平衡、反饋等措施消除無直

13、接相乘。須采取平衡、反饋等措施消除無用的高階相乘項(xiàng)，并擴(kuò)展兩輸入信號電壓的動態(tài)范圍用的高階相乘項(xiàng)，并擴(kuò)展兩輸入信號電壓的動態(tài)范圍。 應(yīng)用于頻譜搬移電路，信號處理電路。應(yīng)用于頻譜搬移電路，信號處理電路。例：例：對數(shù)反對對數(shù)反對數(shù)相乘器、數(shù)相乘器、雙差分對模擬相乘器雙差分對模擬相乘器。 (2) 將將 v2 與經(jīng)非線性變換的與經(jīng)非線性變換的 v1 相乘。用于頻譜搬移電路，相乘。用于頻譜搬移電路，例：雙差分對平衡調(diào)制器，大動態(tài)范圍平衡調(diào)制器，二極管例：雙差分對平衡調(diào)制器，大動態(tài)范圍平衡調(diào)制器，二極管環(huán)形混頻器環(huán)形混頻器。 一、電路組成一、電路組成 三端口：三端口： R輸入口，輸入口，vS=Vsmcos

14、 ct；L本振口本振口， vL=VLmcos Lt；I輸出口，輸出口，RL 為為負(fù)載電阻負(fù)載電阻，取出中頻信號。，取出中頻信號。Tr1、Tr2 : :寬頻帶變壓器，寬頻帶變壓器，中心抽頭，初、次級匝數(shù)比中心抽頭，初、次級匝數(shù)比為為 1: :1。D1 D4 四只二極管四只二極管。若若VLm Vsm，則各二極，則各二極管均工作在受管均工作在受 vL 控制的控制的開關(guān)狀態(tài)。開關(guān)狀態(tài)。 二、工作原理二、工作原理(1)vL 正半周，正半周，D2、D3 導(dǎo)通，導(dǎo)通，D1、D4 截止。截止。由等效電路，由等效電路，上、下兩回路的上、下兩回路的方程方程為：為：0)(0)(L23LD3SL32LD2S Riiv

15、RivRiivRivi2i3(1)(2)(1)(2)，消去，消去vL DLS3222RRvii 相應(yīng)的開關(guān)函數(shù)為相應(yīng)的開關(guān)函數(shù)為 K1( Lt)K1( Lt) DLS3222RRvii 同理同理可求可求 vL 負(fù)半周時負(fù)半周時的情況的情況( (開關(guān)函數(shù)開關(guān)函數(shù)為為 K1( Lt ) K1( Lt - ) DLS4122RRvii(2)vL 負(fù)半周，負(fù)半周，D2、D3 截止，截止，D1、D4 導(dǎo)通。導(dǎo)通。所以，通過所以，通過 RL 的總電流為的總電流為( (正負(fù)半周電流方向不同，所以有負(fù)號正負(fù)半周電流方向不同，所以有負(fù)號) )()(3241Oiiiii K1( Lt ) K1( Lt)DLS22

16、RRv K2( Lt) DLS22RRv i1i雙平衡混頻器輸出電流中僅包含雙平衡混頻器輸出電流中僅包含 (p L c)的組合頻的組合頻率分量，率分量，( (p 為為奇數(shù)奇數(shù)) )，抵消了，抵消了 L、 c和和 P 為為偶數(shù)偶數(shù)，q 1 的的眾多頻率組合。若令眾多頻率組合。若令 I = L c 則通過的中頻電流為：則通過的中頻電流為： iI = cos( L c)tDLsm24RRV 三、混頻損耗三、混頻損耗 定義：定義：在最大功率傳輸條件下，輸入信號功率在最大功率傳輸條件下，輸入信號功率 PS對輸對輸出中頻功率出中頻功率 PI 的的比值比值，其單位用，其單位用分貝分貝表示。分貝數(shù)越大，表示。

17、分貝數(shù)越大，混頻損耗越大輸出中頻信號的能力越差。混頻損耗越大輸出中頻信號的能力越差。ISclg10PPL (1)(1)考慮變壓器和二極管損耗，考慮變壓器和二極管損耗，Lc 約為約為(6 8)dB；工；工作頻率增高時，結(jié)電容和變壓器分布參數(shù)的影響，作頻率增高時，結(jié)電容和變壓器分布參數(shù)的影響，Lc 將相將相應(yīng)增大。應(yīng)增大。(2)(2)工作條件：本振口功率足夠大工作條件：本振口功率足夠大( (二極管開關(guān)工作二極管開關(guān)工作) )，而輸入口功率須遠(yuǎn)小于本振功率。否則而輸入口功率須遠(yuǎn)小于本振功率。否則Lc 均將增大。均將增大。若用作雙邊帶調(diào)制電路，由于變壓器的低頻響應(yīng)差，若用作雙邊帶調(diào)制電路，由于變壓器的

18、低頻響應(yīng)差，則：則： I 端：端：調(diào)制信號調(diào)制信號 v R 端：端：載波信號載波信號 vc L 端：端：雙邊帶信號輸出。雙邊帶信號輸出。1.1 功率電子線路概述功率電子線路概述 作用：作用：高效地實(shí)現(xiàn)能量變換和控制。高效地實(shí)現(xiàn)能量變換和控制。 種類：種類： (1) 功率放大電路功率放大電路特點(diǎn)：放大特點(diǎn)：放大用途：通信、音像等電子設(shè)備。用途：通信、音像等電子設(shè)備。 (2) 電源變換電路電源變換電路特點(diǎn)：能量變換特點(diǎn)：能量變換用途：電源設(shè)備、電子系統(tǒng)、工業(yè)控制等。用途：電源設(shè)備、電子系統(tǒng)、工業(yè)控制等。Po 一定，一定， C 越越高，高，PD越越小小PC 小，小， 既可選既可選 PCM 小的小的管

19、子，以降低費(fèi)用，也節(jié)省能源。管子，以降低費(fèi)用，也節(jié)省能源。3. 失真小。失真小。盡管盡管功率增益功率增益也是重要的性能指標(biāo)，但也是重要的性能指標(biāo)，但安全、高效安全、高效和和小小失真失真更重要，前者可增加前置級彌補(bǔ)。更重要，前者可增加前置級彌補(bǔ)。 二、功率管的運(yùn)用特點(diǎn)二、功率管的運(yùn)用特點(diǎn)1. 功率管的運(yùn)用狀態(tài)功率管的運(yùn)用狀態(tài) 根據(jù)根據(jù)功率管功率管在一個信號周期內(nèi)導(dǎo)通時間的不同，在一個信號周期內(nèi)導(dǎo)通時間的不同，功率管功率管運(yùn)用狀態(tài)運(yùn)用狀態(tài)可分為可分為甲類、乙類、甲乙類、丙類甲類、乙類、甲乙類、丙類等多種。等多種。 (1) 甲類：功率管在甲類：功率管在一個一個周期內(nèi)導(dǎo)通周期內(nèi)導(dǎo)通 ， c = (2)

20、 乙類：功率管僅在乙類：功率管僅在半個半個周期內(nèi)導(dǎo)通，周期內(nèi)導(dǎo)通， c = /2 (3) 甲乙類：管子在甲乙類：管子在大于半個大于半個周期小于一個周期內(nèi)導(dǎo)通，周期小于一個周期內(nèi)導(dǎo)通， /2 c 。(4) 丙類：功率管丙類：功率管小于半個小于半個周期內(nèi)導(dǎo)通，周期內(nèi)導(dǎo)通， c /2。 功率管運(yùn)用狀態(tài)功率管運(yùn)用狀態(tài)通常靠選擇通?？窟x擇靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。來實(shí)現(xiàn)。 假設(shè)假設(shè)集電極瞬時電流和電壓集電極瞬時電流和電壓分別為分別為 iC 和和 vCE，則，則 PC 為為 2oCECCd21tviP 討論：討論：若減少若減少 PC，則要減少，則要減少 iC vCE 方法方法 1：由由甲類甲類甲乙類甲乙

21、類乙類乙類丙類丙類，即減小管子在，即減小管子在信號周期內(nèi)的導(dǎo)通信號周期內(nèi)的導(dǎo)通(增大增大 iC = 0) 的時間。的時間。 方方法法 2：管子運(yùn)用于開關(guān)狀態(tài)管子運(yùn)用于開關(guān)狀態(tài) ( (又稱丁類又稱丁類) )，即一周期內(nèi)即一周期內(nèi)半飽和半截止半飽和半截止。 飽和時，飽和時，vCE vCE (sat) 很小很小 PC 很?。缓苄?； 截止時，截止時，iC 很小，很小，iC vCE 也很小也很小 PC 很小。很小。 二、二次擊穿二、二次擊穿除除 PCM、ICM 和和V(BR)CEO 滿足安全工作條件外，要保證滿足安全工作條件外，要保證功率管安全工作，還要求不發(fā)生功率管安全工作，還要求不發(fā)生二次擊穿二次擊

22、穿。 二次擊穿二次擊穿 (Secondary Breakdown)：當(dāng)集當(dāng)集-射反向電壓超過射反向電壓超過 V(BR)CEO，會引起擊穿，但只要外，會引起擊穿，但只要外電路限制擊穿后的電流，管子就不會損壞，待集電極電壓小電路限制擊穿后的電流，管子就不會損壞，待集電極電壓小于于V(BR)CEO 后，管子可恢復(fù)正常工作；后，管子可恢復(fù)正常工作；如上述擊穿后，電流不加限制，就會出現(xiàn)集電極電壓迅如上述擊穿后，電流不加限制，就會出現(xiàn)集電極電壓迅速減小，集電極電流迅速增大的現(xiàn)象，即為速減小，集電極電流迅速增大的現(xiàn)象，即為二次擊穿二次擊穿。 后果：后果：過熱點(diǎn)的晶體熔化，集射間形成低阻通道，引過熱點(diǎn)的晶體熔

23、化，集射間形成低阻通道，引起起vCE下降，下降，iC 劇增劇增，損壞功率管，且不可逆。，損壞功率管，且不可逆。 發(fā)生條件：發(fā)生條件：它在高壓低電流時發(fā)生，相應(yīng)的功率稱為它在高壓低電流時發(fā)生，相應(yīng)的功率稱為二次擊穿耐量二次擊穿耐量 PSB。 計(jì)及二次擊穿時功率管的安全工作區(qū)計(jì)及二次擊穿時功率管的安全工作區(qū)1.2 功放的電路組成和工作特性功放的電路組成和工作特性1.2.1 從一個例子講起從一個例子講起 分析法分析法 應(yīng)應(yīng) 用用 等效電路法等效電路法 小信號小信號 圖解法圖解法 大信號大信號 冪級數(shù)法冪級數(shù)法 頻率變換頻率變換 時變參量法時變參量法 混頻混頻電子線路分析方法電子線路分析方法 3. P

24、D (直流功率直流功率)、PL (負(fù)載功率負(fù)載功率) 、 PC (管耗管耗)cmcmCQCEQCCEoCcmcmCQCEQLCoLCQCCCCC2oDdddIVIVtivPIVIVtRiPIVtiVP2121212121222PL 和和 PC 均由均由直流直流和和交流交流兩部分合成。例如：兩部分合成。例如： PL中中:直流功率直流功率)(CCCEQDCQCEQVVPIV212，交流功率交流功率 4221DCQCEQcmcmoPIVIVP %25Domax PP 4. 討論：討論：(1) 電路組成上電路組成上 甲類功放甲類功放Cmax = 25% PD 中，輸出的信號功率中，輸出的信號功率Po僅

25、占僅占1/4，PD/2 消耗在消耗在 RL上。上。提高提高 Cmax 的辦法：的辦法： 降低降低 Q 合理選擇管子的運(yùn)用狀態(tài)合理選擇管子的運(yùn)用狀態(tài)( (乙類或甲乙類乙類或甲乙類) )減小管子的靜態(tài)損耗。減小管子的靜態(tài)損耗。 消除消除 RL 上的直流功率上的直流功率改進(jìn)管外電路，使之不消改進(jìn)管外電路，使之不消耗直流功率。耗直流功率。(2) 工作特性上工作特性上 VCC 一定、且一定、且 Q 在負(fù)載線中點(diǎn)時，欲提高輸出信號功在負(fù)載線中點(diǎn)時，欲提高輸出信號功率，需增大率，需增大 Icm（減?。p小 RL），但必須），但必須同時增大激勵電流。同時增大激勵電流。(1)RL 減小，負(fù)載線斜率改變，減小了集

26、電極電壓振幅，減小，負(fù)載線斜率改變，減小了集電極電壓振幅，使使 Po 減?。粶p??；(2) ICQ增大，使增大，使 PD 增大，增大，C 降低。降低。5. 結(jié)論結(jié)論(1) 在電路組成上，須采用避免管外電路無謂在電路組成上，須采用避免管外電路無謂消耗直流功率的結(jié)構(gòu)。消耗直流功率的結(jié)構(gòu)。(2) 在工作特性上，輸出負(fù)載，輸入激勵和靜態(tài)工作在工作特性上，輸出負(fù)載，輸入激勵和靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制，要高效率輸出所需信號功率，三者必須有點(diǎn)相互牽制，要高效率輸出所需信號功率，三者必須有一個最佳配置。一個最佳配置。1.2.2 甲類、乙類功放的電路組成及功率性能甲類、乙類功放的電路組成及功率性能 一、甲類變壓器耦合功

27、放一、甲類變壓器耦合功放1. 電路電路(1) 輸入端輸入端 RB偏置電阻偏置電阻CB旁路電容旁路電容Tr1耦合變壓器耦合變壓器(2) 輸出端輸出端 Tr2耦合變壓器，對耦合變壓器，對交流，交流，Tr2起阻抗變換作用起阻抗變換作用。二、乙類推挽功率放大器二、乙類推挽功率放大器 乙類工作時，為在負(fù)載上合成完整的正弦波，必須采乙類工作時，為在負(fù)載上合成完整的正弦波，必須采用兩管輪流導(dǎo)通的用兩管輪流導(dǎo)通的推挽推挽 (Push-Pull) 電路。電路。實(shí)現(xiàn)方案：實(shí)現(xiàn)方案：(1) 變壓器耦合推挽功放變壓器耦合推挽功放(2) 乙類互補(bǔ)推挽功放乙類互補(bǔ)推挽功放1. 變壓器耦合功放變壓器耦合功放 Tr1：輸入變

28、壓器輸入變壓器，利用次級繞組的中心抽頭將，利用次級繞組的中心抽頭將 vi (t) 分分成兩個幅值相等，極性相反的激勵電壓成兩個幅值相等，極性相反的激勵電壓vi1= vi2 ，分別加在，分別加在兩管的基兩管的基射極之間，實(shí)現(xiàn)兩管輪流導(dǎo)通。射極之間，實(shí)現(xiàn)兩管輪流導(dǎo)通。 Tr2：輸出變壓器：輸出變壓器，隔斷，隔斷 iC1 和和 iC2 到負(fù)載到負(fù)載的平均分量，并的平均分量，并利用初級繞組的中心抽頭將利用初級繞組的中心抽頭將 iC1 和和 iC2 中的基波分量在中的基波分量在 RL 中中疊加，輸出正弦波。疊加，輸出正弦波。T1 和和 T2：特性配對、相同導(dǎo)電類型的：特性配對、相同導(dǎo)電類型的 NPN 功

29、率管。功率管。(2) 工作原理工作原理vi1(t) 0 時，時， T1 通通( (忽略射結(jié)壓降忽略射結(jié)壓降) )； vi2(t) 0， T2 止，止，iC1 處于正半周的半個正弦波；處于正半周的半個正弦波； vi2(t) 0 時，時， T2 通；通； vi1(t) 0， T1 止，止，iC2 處于負(fù)半處于負(fù)半周的半個正弦波。周的半個正弦波。 iC1 和和 iC2 中的基波中的基波分量在分量在 RL 中疊加，中疊加，輸出完整正弦波。輸出完整正弦波。 2. 互補(bǔ)推挽電路互補(bǔ)推挽電路(1) 電路特點(diǎn)電路特點(diǎn) T1 與與 T2：功率管互補(bǔ)配對功率管互補(bǔ)配對(2) 工作原理工作原理vi(t) 0 時，時

30、，T1 管管 (NPN型型) 導(dǎo)通導(dǎo)通( (忽略射結(jié)壓降忽略射結(jié)壓降) )，T2管管 (PNP型型) 截止，截止，iC1( iE1) 為正半周的半為正半周的半個正弦波；個正弦波；vi(t) 0，T1 通，負(fù)載線通，負(fù)載線 AQ 過過 Q 點(diǎn)，斜率為點(diǎn)，斜率為1/RL ；Vi 0，T2 通，負(fù)載線通，負(fù)載線 A Q 過過 Q 點(diǎn)，斜率為點(diǎn)，斜率為1/RL 。 一般性能分析一般性能分析在在 0 t 時，時，iC2 0 iC1 Icmsint t 2 時，時，iC1 0 iC2 Icmsint集射極間電壓：集射極間電壓：VCE1 = VCC Vcmsint，VCE2 = VCC Vcmsint通過通

31、過 RL 的電流：的電流：tIiiiiisincmC2C1EE1L2相應(yīng)產(chǎn)生的電壓：相應(yīng)產(chǎn)生的電壓：tVvsincmLRL 上的上的輸出功率輸出功率：PL = Po = VcmIcm/2 = I2cmRL/2 正負(fù)電源正負(fù)電源總的直流功率：總的直流功率： PD = PD1 PD2 = 2VCCI平均平均 = 2VCCIcm/ 若充分激勵：若充分激勵：與與 RL 相匹配的輸入激勵相匹配的輸入激勵( (不出現(xiàn)飽和不出現(xiàn)飽和失真的最大激勵失真的最大激勵) )。 令令VCE(sat) = 0，ICEO = 0，則，則Vcm = VCC，Icm = VCC/RL相應(yīng)相應(yīng) Po 和和 PD 達(dá)到最大，達(dá)到

32、最大，即即L2CCcmcmomax2 2RVIVP omaxL2CCL2CCcmCCDmax4)2(422PRVRVIVP 乙類功放的最大集電極效率乙類功放的最大集電極效率%5 .784Cmax 比甲類比甲類功放功放高高 若激勵不足若激勵不足 Vcm減小，引入減小，引入電源電壓利用系數(shù)電源電壓利用系數(shù) (ksai)表示表示Vcm的減的減小程度小程度。 定義定義 = Vcm/VCC 442222121DoomaxLCC2LCCCCcmCCDomax2LCC22Lcm2oC PPPRVRVVIVPPRVRVP集電極管耗：集電極管耗：omax2omax2oDC2C1)212()4(212/ )(PP

33、PPPP 分析：分析：當(dāng)輸入激勵由大減小，即當(dāng)輸入激勵由大減小，即 減小時，減小時，Po、PD、C 均均單調(diào)減小，而單調(diào)減小，而 PC1 和和 PC2 的變化非單調(diào)，的變化非單調(diào)，時最大時最大，其，其值值636. 02 omaxomax2max2Cmax1C2 . 02PPPP 功放性能隨功放性能隨 變化的特性：變化的特性： 小時，小時，PD 、Po 、 C ??；小； 接近接近 1 時，時，PD 、Po 、 C大。大。(1) PC 非單調(diào)變化，非單調(diào)變化，兩兩頭小，中間大。頭小，中間大。(2) PD 隨隨 ( (激勵激勵) )線性線性增大，與甲類增大，與甲類( (不變不變) )不同。不同。即在

34、效率最高時，輸出功率也最大，但最大的管耗，為0.2倍的最大輸出功率。并不是效率最高，只有管耗不是單調(diào)的。(3) 管安全管安全由由2LCC2o2 RVP 增大增大 VCC，減小，減小 RL，且輸入充分激勵，輸出功率將增，且輸入充分激勵，輸出功率將增大，但最后受到下列大，但最后受到下列安全工作條件的限制安全工作條件的限制： CMICCCEmax2Vv (BR)CEOVLCCcmCmaxRVIi PC1max PC2max 0.2Pomax PCM CMmaxoCM(BR)CEOCMCCmaxo54121PPIVIVP取其中的小值取其中的小值 檢查二次擊穿。檢查二次擊穿。1.3 乙類推挽功率放大電路

35、乙類推挽功率放大電路 從原理電路到實(shí)用電路，還需解決如下等問題：從原理電路到實(shí)用電路，還需解決如下等問題：(1) 交越失真交越失真加偏置電路加偏置電路(2) 雙電源雙電源單電源供電單電源供電(3) 互補(bǔ)管難配互補(bǔ)管難配準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路(4) 安全安全過載保護(hù)過載保護(hù)(5) 充分激勵充分激勵輸入激勵電路輸入激勵電路一、交越失真和偏置電路一、交越失真和偏置電路1. 交越失真交越失真（Crossover Distortion） (1) 定義定義 在零偏置條件下，考慮到導(dǎo)通電壓的影響，輸出電壓在零偏置條件下，考慮到導(dǎo)通電壓的影響，輸出電壓波形在銜接處出現(xiàn)的失真，稱波形在銜接處出現(xiàn)的失真，稱

36、交越失真交越失真。乙類推挽電路時，兩管的合成傳輸特性乙類推挽電路時，兩管的合成傳輸特性(2) 解決途徑解決途徑 輸入端兩管適當(dāng)正偏，使其工作在輸入端兩管適當(dāng)正偏，使其工作在甲乙類甲乙類。 由傳輸特性可見：只要由傳輸特性可見：只要 VBB 取值合適，上下兩路傳輸特取值合適，上下兩路傳輸特性起始段的彎曲部分就可相互補(bǔ)償，性起始段的彎曲部分就可相互補(bǔ)償，合成傳輸特性趨近于直合成傳輸特性趨近于直線線，在輸入正弦電壓激勵下，得到不失真的輸出電壓。，在輸入正弦電壓激勵下，得到不失真的輸出電壓。 (3) 常用電路常用電路 二極管偏置電路二極管偏置電路 vBE 倍增電路倍增電路 2. 二極管偏置電路二極管偏置

37、電路 電路電路(IC中偏置二極管通常由三極管取代，如圖中偏置二極管通常由三極管取代，如圖 (b)(c)：問題：問題：偏置電路是否影響輸入信號偏置電路是否影響輸入信號 vi (t) 的傳輸?shù)膫鬏?解答：解答：二極管正向交流電阻很小，可認(rèn)為二極管正向交流電阻很小，可認(rèn)為交流短路交流短路。 3. vBE 倍增電路倍增電路(1) 偏置電路：偏置電路：由由 T3、R1、R2 組組成，且由電流源成，且由電流源 IR 激勵，為互補(bǔ)功激勵，為互補(bǔ)功率管率管 T1、T2 提供提供偏置電壓偏置電壓 VBB。T3、R1 構(gòu)成構(gòu)成電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)反饋電負(fù)反饋電路，反饋電路的電阻很小，幾乎不路，反饋電路的電阻很小，幾

38、乎不影響輸入信號的傳輸。影響輸入信號的傳輸。 (2) 倍增原理倍增原理 )1(21BE3BB212BBBE3RRVVRRRVV 式中，式中，VBE3 = VT ln(IE3 / IS) VT ln(IR / IS)上式表明：偏置電路提供的偏置電壓上式表明：偏置電路提供的偏置電壓 VBB 是是 VBE3 的倍的倍增值，且其值受增值，且其值受 R1 和和 R2 控制，故稱為控制，故稱為 VBE 倍增電路倍增電路。(3) 熱補(bǔ)償：熱補(bǔ)償： ICQ VBE3 VBB ICQ 二、單電源供電的互補(bǔ)推挽電路二、單電源供電的互補(bǔ)推挽電路( (OTL) ) 1. 電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)(1) 單電源供電單電源供電(

39、2) 負(fù)載串接大容量隔直電容負(fù)載串接大容量隔直電容 CL。VCC 與兩管串接，若兩管特性與兩管串接，若兩管特性配對，則配對，則 VO = VCC/2，CL 等效為等效為電電壓等于壓等于 VCC/2 的直流電源的直流電源。2. 工作原理工作原理 T1 管的直流供電電壓：管的直流供電電壓：VCC VO = VCC/2， T2 的供電的供電電壓：電壓：0 VO = VCC/2。單單電源供電電路等效為電源供電電路等效為 VCC/2 和和 VCC/2 的的雙雙電源供電源供電電路。電電路。三、準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路三、準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路 1. 問題的提出：問題的提出：互補(bǔ)互補(bǔ)要求兩功率管特性要求兩功率管特性配對配對，

40、難實(shí)現(xiàn)。，難實(shí)現(xiàn)。 2. 解決辦法：解決辦法：采用復(fù)合管取代互補(bǔ)管，構(gòu)成采用復(fù)合管取代互補(bǔ)管，構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路。 3. 電路電路 復(fù)合管復(fù)合管 T1、T2 等效為等效為 NPN 型管；型管；T3與與 T4 等效為等效為 PNP 型管。型管。 其中，其中，T1、T3 為小功率管，它們之為小功率管，它們之間是間是互補(bǔ)的互補(bǔ)的，T2、T4 為大功率管，它們?yōu)榇蠊β使?，它們是是同型同型，便于特性配對，故稱為，便于特性配對，故稱為準(zhǔn)互補(bǔ)準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路推挽電路。 R1，R2(幾百幾百 )減小復(fù)合管的反向飽和電流。減小復(fù)合管的反向飽和電流。 四、保護(hù)電路四、保護(hù)電路1.1.必要性：必要性：實(shí)

41、際可能發(fā)生負(fù)載短路，電流迅速增大等實(shí)際可能發(fā)生負(fù)載短路，電流迅速增大等異常現(xiàn)象，異?，F(xiàn)象，造成功率管損壞。為造成功率管損壞。為安全，安全，應(yīng)有應(yīng)有過流，過壓、過流，過壓、過熱保護(hù)。過熱保護(hù)。2. 過流保護(hù)電路過流保護(hù)電路 (1) 電路：電路：T1、T2 ：保護(hù)：保護(hù)管，管，R1、R2 ：取樣電阻。：取樣電阻。(2) 原理原理 ：以保護(hù)管以保護(hù)管 T1 為例為例正常時正常時，VR1 VBE1(on)，T1導(dǎo)通，分流導(dǎo)通，分流 i1 , 限制限制 T3 管的輸出電流，起到了限流保護(hù)作用。管的輸出電流，起到了限流保護(hù)作用。T2 對對 T4 的限流保護(hù)作用同上。的限流保護(hù)作用同上。 五、輸入激勵電路五

42、、輸入激勵電路1. 必要性必要性 互補(bǔ)功放互補(bǔ)功放, 功率管為射隨器，功率管為射隨器，Av 1。若要求輸出最大。若要求輸出最大信號功率，則要求激勵級提供振幅接近電源電壓的推動電信號功率，則要求激勵級提供振幅接近電源電壓的推動電壓壓( (單電源為單電源為1/2VCC) )。2. 電路電路 T3 : 輸入激勵級，輸入激勵級， T3 的直流負(fù)載的直流負(fù)載R( (忽略忽略T1 T2基流基流) ) ，直流負(fù)載線為圖直流負(fù)載線為圖。3. 輸出振幅輸出振幅 交流負(fù)載交流負(fù)載r R/ri R，則交流負(fù)載線如圖，則交流負(fù)載線如圖，輸出信號電壓振幅，輸出信號電壓振幅可接近可接近 VCC/2。4. 改進(jìn)電路改進(jìn)電路

43、 (1) 電流源電流源構(gòu)成有源負(fù)載放大器，直流電阻小，交流電構(gòu)成有源負(fù)載放大器，直流電阻小，交流電阻大。阻大。(2) 采用采用自舉電路自舉電路 工作原理：工作原理：Av 1 ，故，故 vB vO vC，通過，通過 R2 的交流電流的交流電流 i 0，因而從因而從 B 點(diǎn)向虛線框看進(jìn)去的點(diǎn)向虛線框看進(jìn)去的交交流電阻流電阻 (vB/i) 很大，很大，趨于無窮趨于無窮，T3 的交流負(fù)載電阻便近似等于的交流負(fù)載電阻便近似等于 T1( (或或 T2) ) 電路的輸入電阻。電路的輸入電阻。第第 2 章章 諧振功率放大器諧振功率放大器2.1 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理2.2 諧振功率放

44、大器的性能特點(diǎn)諧振功率放大器的性能特點(diǎn)2.3 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路諧振功放：諧振功放：一種用諧振系統(tǒng)作為匹配網(wǎng)絡(luò)的功率放大器。一種用諧振系統(tǒng)作為匹配網(wǎng)絡(luò)的功率放大器。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)為諧振系統(tǒng)。負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)為諧振系統(tǒng)。應(yīng)用狀態(tài)：應(yīng)用狀態(tài)：丙類（或丁類、乙類）丙類（或丁類、乙類）用途：用途：對載波或已調(diào)波進(jìn)行功率放大對載波或已調(diào)波進(jìn)行功率放大 本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：工作原理、性能分析、工作原理、性能分析、電路電路 種類：種類：丙類諧振功放丙類諧振功放 丁類、戊類諧振功放丁類、戊類諧振功放 倍頻器倍頻器 2.1 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理2.1.1 丙

45、類諧振功率放大器丙類諧振功率放大器1. 電路組成電路組成 ZL 外接負(fù)載外接負(fù)載，呈阻，呈阻抗性，用抗性，用 CL 與與 RL 串聯(lián)等效串聯(lián)等效電路表示。電路表示。Lr 和和 Cr 匹配網(wǎng)匹配網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，與，與 ZL 組成并聯(lián)諧振組成并聯(lián)諧振回路。調(diào)節(jié)回路。調(diào)節(jié) Cr 使回路諧使回路諧振在輸入信號頻率。振在輸入信號頻率。 VBB基極偏置電壓基極偏置電壓，使功率管，使功率管Q點(diǎn)設(shè)在截止區(qū)，以點(diǎn)設(shè)在截止區(qū)，以實(shí)現(xiàn)丙類工作。實(shí)現(xiàn)丙類工作。2. 集電極電流集電極電流 iC 輸入輸入 tVtvsbmbcos)( tVVtvVvsbmBBbBBBEcos)( 據(jù)據(jù)由靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性由靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性 (iC vBE)

46、，得集電極，得集電極電流電流 iC 波形：波形：脈寬小于半個周期的脈脈寬小于半個周期的脈沖序列沖序列。付里葉級數(shù)展開：。付里葉級數(shù)展開： tItIIisc2msc1m0CCcos2cos 為為平均分量、基波分量平均分量、基波分量和和各次諧波分量各次諧波分量之和之和。3. 輸出電壓輸出電壓 vo (1) 對基波分量：對基波分量：阻抗最大，為諧振電阻阻抗最大，為諧振電阻Re ( (諧振回路諧振回路調(diào)諧在輸入信號頻率上，因而對調(diào)諧在輸入信號頻率上，因而對 iC中的基波分量呈現(xiàn)的阻抗中的基波分量呈現(xiàn)的阻抗最大，且為純電阻最大，且為純電阻) )；在高在高 Q 回路中，其值回路中，其值 Re 近似為近似為

47、LtrL2r20eRCLRLR 式中，式中，LrLrtCCCCC 回路總電容回路總電容 trs0/1CL 回路諧振角頻率回路諧振角頻率Lr0e/ RLQ 回路有載品質(zhì)因數(shù)回路有載品質(zhì)因數(shù) (2) 對非基波分量，對非基波分量，阻抗很小（阻抗很?。ㄖC振回路對諧振回路對 iC 中的其中的其它分量呈現(xiàn)的），產(chǎn)生的電壓均可忽略。它分量呈現(xiàn)的），產(chǎn)生的電壓均可忽略。既然僅有由既然僅有由基波分量產(chǎn)生的電壓基波分量產(chǎn)生的電壓vc輸出，負(fù)載獲得的輸出，負(fù)載獲得的信號功率信號功率不失真不失真。 可見：可見：丙類諧振功率放大器丙類諧振功率放大器諧振回路諧振回路的功能：的功能： (1) 選頻：選頻：利用諧振回路的選頻

48、作用，可將失真的集電利用諧振回路的選頻作用，可將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出電壓。極電流脈沖變換為不失真的輸出電壓。 (2) 阻抗匹配：阻抗匹配：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) Lr 和和 Cr ，諧振回路將含有電抗分，諧振回路將含有電抗分量的外接負(fù)載變換為諧振電阻量的外接負(fù)載變換為諧振電阻 Re，并阻抗匹配。，并阻抗匹配。 對直流和基波分量阻抗較大，對其他諧波分量阻抗較小 所以，諧振功所以，諧振功率放大器中，諧振率放大器中，諧振回路起到回路起到選頻選頻和和匹匹配負(fù)載配負(fù)載的雙重作用。的雙重作用。 4. 功率特性分析功率特性分析 (1) 丙類功放的問題丙類功放的問題 若提高若提高 C，管子導(dǎo)通角，管子導(dǎo)通

49、角 c 應(yīng)繼續(xù)減小；但引起應(yīng)繼續(xù)減小；但引起 iC 中基波分中基波分量量 Icm1 減小，導(dǎo)致輸出功率減小。減小，導(dǎo)致輸出功率減小。 (2) 解決方法解決方法 VBB 負(fù)向增大負(fù)向增大( c減小減小)同同時，提高輸入激勵電壓時，提高輸入激勵電壓 Vbm，以維持輸出功率不變。但需以維持輸出功率不變。但需警惕管射結(jié)反向擊穿。警惕管射結(jié)反向擊穿。 為進(jìn)一步提高效率，可采用開關(guān)工作的為進(jìn)一步提高效率，可采用開關(guān)工作的丁類、戊類丁類、戊類諧諧振功率放大器。振功率放大器。3. 實(shí)現(xiàn)辦法實(shí)現(xiàn)辦法 (1) 三極管倍頻器三極管倍頻器 倍頻次數(shù)不能太高，一般為倍頻次數(shù)不能太高，一般為二倍或三倍頻二倍或三倍頻。原因

50、：原因： 效率。效率。集電極電流脈沖中包含的諧波分量的幅度隨集電極電流脈沖中包含的諧波分量的幅度隨著著 n 的增加而迅速減小。倍頻次數(shù)過高，倍頻器的輸出功的增加而迅速減小。倍頻次數(shù)過高，倍頻器的輸出功率和效率就會過低。率和效率就會過低。 濾波。濾波。諧振回路需濾除高于諧振回路需濾除高于 n 和低于和低于n 的各次分量。的各次分量。低于低于 n 的分量幅度較大，濾除較難。倍頻次數(shù)越高，對諧的分量幅度較大，濾除較難。倍頻次數(shù)越高，對諧振回路提出的濾波要求越苛刻，不易實(shí)現(xiàn)。振回路提出的濾波要求越苛刻，不易實(shí)現(xiàn)。 (2) 變?nèi)荻O管、階躍二極管變?nèi)荻O管、階躍二極管構(gòu)成構(gòu)成參量倍頻器參量倍頻器，適用于

51、，適用于倍頻次數(shù)較高時。倍頻次數(shù)較高時。 2.2 諧振功率放大器的性能特點(diǎn)諧振功率放大器的性能特點(diǎn)2.2.1 近似分析方法近似分析方法非諧振功放非諧振功放丙類丙類諧振功放諧振功放集電極負(fù)載集電極負(fù)載純電阻純電阻諧振回路，含電抗元件諧振回路，含電抗元件求求功率性能功率性能圖解法圖解法準(zhǔn)靜態(tài)分析法準(zhǔn)靜態(tài)分析法要要 點(diǎn)點(diǎn)求負(fù)載線求負(fù)載線求動態(tài)線求動態(tài)線 1. 使用條件使用條件兩假設(shè)兩假設(shè) (1) 諧振回路濾波特性理想諧振回路濾波特性理想，即盡管集電極、基極電流，即盡管集電極、基極電流為脈沖波，但兩回路只產(chǎn)生基波（余弦）電壓，其它分量為脈沖波，但兩回路只產(chǎn)生基波（余弦）電壓，其它分量的電壓均可忽略。的

52、電壓均可忽略。有：有：四、四個特性在調(diào)試中的應(yīng)用四、四個特性在調(diào)試中的應(yīng)用 在調(diào)試諧振功放時，上述在調(diào)試諧振功放時，上述四個特性四個特性十分有用。十分有用。 例如，例如，一丙類諧振功放，設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，若制作出一丙類諧振功放，設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，若制作出后，后，Po 和和 C 均不能達(dá)到要求，則應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整。均不能達(dá)到要求，則應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整。 Po 達(dá)不到要求，表明放大器達(dá)不到要求，表明放大器沒在臨界沒在臨界。若增大。若增大 Re 能使能使 Po 增大，增大，則根據(jù)負(fù)載特性，斷定放大器工作則根據(jù)負(fù)載特性，斷定放大器工作在在欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)，此時分別增大，此時分別增大 Re、Vbm 和和 VBB

53、或同時或兩兩增大均可或同時或兩兩增大均可使放大器使放大器由欠壓由欠壓進(jìn)入進(jìn)入臨界臨界。 若若增大增大 Re，Po 減小減小，放大器實(shí)際工作在，放大器實(shí)際工作在過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)，可，可增大增大 VCC（同時，適當(dāng)（同時，適當(dāng)增大增大 Re 或或 Vbm 或或 VBB），需），需注意管注意管子安全子安全。 實(shí)際上放大器的工作狀態(tài)除了改變實(shí)際上放大器的工作狀態(tài)除了改變 Re 外還可以根據(jù)外還可以根據(jù)實(shí)際情況通過改變實(shí)際情況通過改變 VCC、Vbm、VBB 來判斷，不過改變來判斷，不過改變 Re 較普遍，但不論改變哪個量都必須保證回路諧振在工作頻較普遍，但不論改變哪個量都必須保證回路諧振在工作頻率上。

54、率上。 2.3 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路 諧振功放管外電路：諧振功放管外電路： (1)直流饋電電路直流饋電電路 (2)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)2.3.1 直流饋電電路直流饋電電路 考慮因素：濾波匹配網(wǎng)絡(luò)安裝方便；考慮因素：濾波匹配網(wǎng)絡(luò)安裝方便；饋電電路饋電電路(Power Supply Circuit) 對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的影響。對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的影響。直流饋電電路分為直流饋電電路分為 并饋并饋串饋串饋1. 串饋與并饋串饋與并饋(3) 自給偏置電路的作用：自給偏置電路的作用： 用于載波功放，可以在輸入信號振幅變化時起到自用于載波功放，可以在輸入信號振幅變化時起到自動穩(wěn)定輸出電壓振幅的作用

55、。動穩(wěn)定輸出電壓振幅的作用。 用于正弦波振蕩器，可以穩(wěn)定振蕩幅度。用于正弦波振蕩器，可以穩(wěn)定振蕩幅度。 若用于線性功率放大器，會使放大器偏離乙類工若用于線性功率放大器，會使放大器偏離乙類工作，造成輸出信號失真，應(yīng)當(dāng)避免。作，造成輸出信號失真，應(yīng)當(dāng)避免。2.3.2 濾波匹配網(wǎng)絡(luò)濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 1. 位置：位置：對交流通路而言，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)對交流通路而言，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)(Filter-Matched Network)介于功率管介于功率管 T 和外接負(fù)載和外接負(fù)載 RL 之間。之間。2. 對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求對濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求(1) 變換變換將外接負(fù)載將外接負(fù)載 RL 變換為放大管所要求的負(fù)變換為放大

56、管所要求的負(fù)載載 Re，以保證放大器高效率地輸出所需功率。，以保證放大器高效率地輸出所需功率。 (2) 濾波濾波充分濾除不需充分濾除不需要的高次諧波分量，以保證在外要的高次諧波分量，以保證在外接負(fù)載上輸出所需基波功率接負(fù)載上輸出所需基波功率( (在在倍頻器中為所需的倍頻功率倍頻器中為所需的倍頻功率) )。諧波抑制度諧波抑制度Hn：工程上表示濾波性能好壞的參數(shù)。：工程上表示濾波性能好壞的參數(shù)。設(shè)設(shè) IL1m 和和 ILnm 分別為通過外接負(fù)載分別為通過外接負(fù)載電流電流中中基波基波和和 n 次諧波次諧波分量的振幅，相應(yīng)的基波和分量的振幅，相應(yīng)的基波和 n 次諧波次諧波功率功率分別為分別為 PL 和

57、和 PLn，則對，則對 n 次諧波的次諧波的諧波抑制度諧波抑制度定義為定義為L1mmLLLlg20lg10IIPPHnnn 4. 串、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換公式串、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換公式 若將一個由電抗和電阻相串接的電路與相并接的電路若將一個由電抗和電阻相串接的電路與相并接的電路等效轉(zhuǎn)換，根據(jù)等效轉(zhuǎn)換，根據(jù)等效原理等效原理，令兩者的，令兩者的端導(dǎo)納相等端導(dǎo)納相等，即即 ssppj1j11XRXR 由此得由此得(1) 串轉(zhuǎn)并公式串轉(zhuǎn)并公式 )1(2ess2s2spQRRXRR ssps2e2ss2s2sp)1(XRRXQRXXRX (2) 并轉(zhuǎn)串公式并轉(zhuǎn)串公式 2eps1QRR ppssXRRX (3) 說明說

58、明 式中式中，ppsseXRRXQ Xp 和和 Xs 為實(shí)數(shù)為實(shí)數(shù) 電容：電容： XC 1 電感：電感： XL = L 上述各式表明上述各式表明，Qe 取定后，取定后，Rp 和和 Rs，Xp 和和 Xs 之間之間可以相互轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換前后的電抗性質(zhì)不變可以相互轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換前后的電抗性質(zhì)不變( ( Xs 和和 Xp 有相有相同的正負(fù)號同的正負(fù)號) )。 概概 述述一、一、 與與功放比較功放比較( (從能量角度從能量角度) ) 1. 功率放大器：將直流電源提供的直流能量轉(zhuǎn)換為按功率放大器：將直流電源提供的直流能量轉(zhuǎn)換為按信號規(guī)律變化的交變能量。信號規(guī)律變化的交變能量。 特點(diǎn)：被動地，需輸入信號控制特點(diǎn)：

59、被動地，需輸入信號控制2. 正弦波振蕩器正弦波振蕩器(Sinewave Oscillator)：將直流能量轉(zhuǎn)換將直流能量轉(zhuǎn)換為頻率和振幅特定的正弦交變能量。為頻率和振幅特定的正弦交變能量。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：自動地，自動地，勿需輸入信號控制勿需輸入信號控制二、正弦波振蕩器的應(yīng)用二、正弦波振蕩器的應(yīng)用 1. 作信號源（作信號源（本章將討論本章將討論） 載波信號：無線發(fā)射機(jī)；本振信號：超外差接收機(jī)載波信號：無線發(fā)射機(jī)；本振信號：超外差接收機(jī) 正弦波信號源：電子測量儀器；時鐘信號：數(shù)字系統(tǒng)正弦波信號源：電子測量儀器；時鐘信號：數(shù)字系統(tǒng) 要求：要求：振蕩頻率和振幅的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。振蕩頻率和振幅的準(zhǔn)確性和穩(wěn)

60、定性。 2. 正弦交變能源（本章不討論）正弦交變能源（本章不討論） 用途：高頻加熱設(shè)備和醫(yī)用電療儀器中的用途：高頻加熱設(shè)備和醫(yī)用電療儀器中的 要求：要求：功率足夠大，高效。功率足夠大，高效。三、三、分類分類( (按組成原理按組成原理) ) 1. 反饋振蕩器：利用正反饋原理構(gòu)成，應(yīng)用廣泛。反饋振蕩器：利用正反饋原理構(gòu)成，應(yīng)用廣泛。2. 負(fù)阻振蕩器：利用負(fù)阻效應(yīng)抵消回路中的損耗，以產(chǎn)負(fù)阻振蕩器：利用負(fù)阻效應(yīng)抵消回路中的損耗，以產(chǎn)生等幅自由振蕩。工作于微波段。生等幅自由振蕩。工作于微波段。3. 等幅持續(xù)振蕩的條件等幅持續(xù)振蕩的條件 (1) 剛通電時，須經(jīng)歷一段振蕩電壓從無到有逐步增長剛通電時，須經(jīng)歷