高頻功率放大器習(xí)題課.ppt

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第二章高頻功率放大器,習(xí)題課,章末小結(jié),1.高頻諧振功率放大電路可以工作在甲類、乙類或丙類狀態(tài)。相比之下,丙類諧振功放的輸出功率雖不及甲類和乙類大,但效率高,節(jié)約能源,所以是高頻功放中經(jīng)常選用的一種電路形式。2.丙類諧振功放效率高的原因在于導(dǎo)通角θ小,也就是晶體管導(dǎo)通時(shí)間短,集電極功耗減小。但導(dǎo)通角θ越小,將導(dǎo)致輸出功率越小。所以選擇合適的θ角,是丙類諧振功放在兼顧效率和輸出功率兩個(gè)指標(biāo)時(shí)的一個(gè)重要考慮。3.折線分析法是工程上常用的一種近似方法。利用折線分析法可以對(duì)丙類諧振功放進(jìn)行性能分析,得出它的負(fù)載特性、放大特性和調(diào)制特性。若丙類諧振功放用來(lái)放大等幅信號(hào)(如調(diào)頻信號(hào))時(shí),應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；,若丙類諧振功放用來(lái)放大等幅信號(hào)(如調(diào)頻信號(hào))時(shí),應(yīng)該工作在臨界狀態(tài)；若用來(lái)放大非等幅信號(hào)(如調(diào)幅信號(hào))時(shí),應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行基極調(diào)幅,應(yīng)該工作在欠壓狀態(tài)；若用來(lái)進(jìn)行集電極調(diào)幅,應(yīng)該工作在過(guò)壓狀態(tài)。折線化的動(dòng)態(tài)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(fù)偏壓方式,輸出回路有串饋和并饋兩種直流饋電方式。為了實(shí)現(xiàn)和前后級(jí)電路的阻抗匹配,可以采用LC分立元件、微帶線或傳輸線變壓器幾種不同形式的匹配網(wǎng)絡(luò),分別適用于不同頻段和不同工作狀態(tài)。,5諧振功放屬于窄帶功放。寬帶高頻功放采用非調(diào)諧方式,工作在甲類狀態(tài),采用具有寬頻帶特性的傳輸線變壓器進(jìn)行阻抗匹配,并可利用功率合成技術(shù)增大輸出功率。6目前出現(xiàn)的一些集成高頻功放器件如M57704系列和MHW系列等,屬窄帶諧振功放,輸出功率不很大,效率也不太高,但功率增益較大,需外接元件不多,使用方便,可廣泛用于一些移動(dòng)通信系統(tǒng)和便攜式儀器中。,本章的常見(jiàn)題型:,1．高頻功率放大器工作狀態(tài)分析2．計(jì)算高頻功率放大器P0PDPc及集電極效率η3．改正直流饋電電路中的錯(cuò)誤4．輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與計(jì)算,高頻功率放大器工作狀態(tài)分析,1.功率放大器工作狀態(tài)按流通角φ可分為4類:φ=時(shí),為甲類φ=時(shí),為乙類φ=時(shí),為丙類φ=時(shí),為甲乙類A)90B)180C)<90D)90<φ<1802.一個(gè)諧振功率放大器若要求輸出電壓平穩(wěn),則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài);若要求輸出功率Po最大則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài);若要求兼顧輸出功率和效率,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài);若要求效率高,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài);若進(jìn)行基極調(diào)幅,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài);若進(jìn)行集電極調(diào)幅,則工作狀態(tài)應(yīng)選擇在狀態(tài).A)欠壓B)臨界C)過(guò)壓D)弱過(guò)壓bacd/cbbdac,計(jì)算高頻功率放大器P0PDPc及集電極效率η,1.導(dǎo)通角計(jì)算:,計(jì)算高頻功率放大器P0PDPc及集電極效率η,6.中介回路的傳輸效率。,3、諧振功率放大器原來(lái)工作于臨界狀態(tài)，它的通角為=70，輸出功率P0為3W，效率為η=60%。后來(lái)由于某種原因，性能發(fā)生變化。經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，η已增加到68%，而輸出功率明顯下降，但VCC、VCm、VBEmax不變。試分析原因，并計(jì)算這時(shí)的實(shí)際輸出功率和通角。,4、有一諧振功率放大器，已知VCC＝12V，回路諧振阻抗Re＝130Ω，集電極效率η＝74.5％，輸出功率P0＝500mW?，F(xiàn)在為了提高η，在保持VCC、Re、P0不變的條件下，將通角減小到60，并使放大器工作到臨界狀態(tài)。（1）試分析放大器原來(lái)的工作狀態(tài)。（2）計(jì)算η提高的百分比和φ＝60時(shí)的效率。（3）試求集電極損耗功率PC減少了多少？（4）分析采取什么措施才能達(dá)到上述目的？,5、圖例是有多處錯(cuò)誤的400MHz諧振功率放大器電路，試更正這些錯(cuò)誤。,輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：,匹配網(wǎng)絡(luò)是為了使放大器的輸出功率有效的傳輸?shù)截?fù)載，等效于一個(gè)并聯(lián)諧振回路，只是具體的形式不同。根據(jù)匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。,6、有一個(gè)工作頻率為20MHz的諧振放大器，采用高頻率功率管3DA14B，VCC=24V，實(shí)際測(cè)得的天線等效負(fù)載rA為50Ω，輸出功率PA為1.5W，集電極高頻電壓有效值VC為16.3V，ICO為82mA，VBB=0V，Vbm為7.5V，放大器的集電極回路采用π型網(wǎng)絡(luò)，基極在零偏壓工作。（1）試畫出集電極采用并聯(lián)饋電的實(shí)用電路；（2）設(shè)回路效率ηk為0.92，試求放大器的集電極效率ηc，諧振回路阻抗Re，并檢驗(yàn)三極管是否安全工作。（三極管3DA14B的極限參數(shù)為PCm=1W(不加散熱板)，Icm=1A,V(BR)CEO=60V）（3）已知管子的輸出電容C0為60pF，試求π型網(wǎng)絡(luò)的各元件值。,