小信号选频放大器

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小信号选频放大器——典型题1

•1.试画出下图所示放大器的交流通路。工作频率f=465kHZ。

•答:根据画交流通路的一般原则,即大电容视为短路,直流电源视为短路,大电感按开路处理。就可以很容易画出其交流通路。

•对于图中0.01μF电容,因工作频率为465kHZ,其容抗为,相对于与它串联和并联的电阻而言,可以忽略,所以可以视为短路。画出的交流通路如图所示。

2. 某单调谐放大器中,若谐振频率f0=10.7MHZ,CΣ= 50pF,BW0.7=150kHz,求回路的电感L和Q e。如将通频带展宽为300kHZ,应在回路两端并接一个多大的电阻?

•提示:(1)求L和Q e

•(2)求电阻并联前回路的总电导

•(3)根据求并接的电阻

• (1)画出高频等效电路;(2)计算回路电容C ;(3)计算 • 高频等效电路

• 并联等效电路(忽略输入部分)

1.已知谐振功率放大器V CC =20V ,I c0=250mA ,P o =4W ,U cm =0.9V CC ,试求该放大器的P D 、P c 、ηC 和I c1m 为多少?

2.已知谐振功率放大器V CC =30V ,I c0=100mA ,U cm =28V ,θ=600,g 1(θ)=1.8,试求P o 、R P 和ηC 为多少?

1.07.0,2r K f

• 3.已知谐振功率放大器输出功率P o =4W ,ηC =60%,V CC =20V ,试求P c 和I c0。

若保持P o 不变,将ηC 提高到80%,试问P c 和I c0减小多少?

4.谐振功率放大器工作频率f =2MHz ,实际负载R L =80Ω,所要求的谐振阻抗R P =8Ω,试求决定L 形匹配网络的参数L 和C 的大小?

提示1:由于R L >R P ,则应选择高阻变低阻L 型匹配网络 提示2:高阻变低阻L 形匹配网络

提示:

5.某谐振功率放大器,原工作于欠压状态,现为提高输出功率,将其调整到工作于临界状态。试问:可分别改变哪些量来实现?达到目的后,分别对应的P o 是否都一样大? 提示:调节R p 、调节V BB 、调节U im 。

注意:改变VCC 由欠压到临界,其输出功率是不会变的,因此不能采用改变VCC 。

谐振功率放大器负载特性曲线(调节RP)

虚线表示理论推导变化

基极调制特性 (调节VBB )

(a )V BB 对i C 波形的影响 (b )V BB 对I c0、I c1m 和U cm 的影响

1-=

=P

L

L e R R C R Q ω

放大特性(调节Uim)

(a)U im对i C波形的影响(b)U im对I c0、I c1m和U cm的影响

集电极调制特性(VCC)

(a)V CC对i C波形的影响(b)V CC对I c0、I c1m和U cm的影响

回忆:通信系统的基本组成

图1 通信系统基本组成

各部分作用:

⏹ 信源:信息的来源,如语言、音乐、文字、图像、电码等。

⏹ 变换器: 源信息与电信号之间的互相转换;输入~将信息变换成电信号,该信号

为基带信号;输出~则刚好相反;信源不同,变换器不同,如话筒、摄像机、电话等。

⏹ 发送设备:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 ⏹ 传输媒质:信息的传送通道(自由空间) ⏹ 接收设备:把无线高频信号转换成电信号 ⏹ 信宿:信息的最终接收者 一、高频功率放大器的功能及应用

⏹ 1.功能:用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器,将直流电源供给的能量

转换为大功率的高频能量输出。 ⏹ 2.应用

二、高频功率放大器的特点

1. 与高频小信号调谐放大器的异同点

⏹ 相同点:工作在高频段、调谐回路作负载 ⏹ 不同点:(1)输入信号大小不同 (2)分析方法不同 (3)任务不同 (4)工作状态不同 2.与低频功率放大器的异同点

⏹ 相同点:输出功率大、效率高 ⏹ 不同点:

⏹ (1)频带宽度不同

低功放:工作频率20Hz ~20kHz ,相对频带宽。

高功放:工作频率几百kHz ~几百MHz ,相对频带窄。 (2)负载不同 高频功率放大器的特点

高功放功率大、效率高、相对频带很窄,所以负载为调谐回路,采用折线分析,工作在丙类

基带信号已调信号

工作状态。

三、高频功率放大器的工作原理 (一)放大器工作状态的分类

1.通角θ的概念:在信号的整个周期中,电流导通角度的一半称通角θ

2.分类 按通角来分:

θ=180° 甲类 θ=90° 乙类 θ﹤90° 丙类

(一)放大器工作状态的分类

⏹ 可见,甲类工作状态整个周期导通,即iC 永远不为0,所以甲类管功耗大、效率低;

⏹ 乙类工作状态iC 仅在半个周期导通,且iC 正好是uCe 负半周,管耗小、效

率高(小于等于78%);

⏹ 丙类工作状态θ<90︒ ,iC 仅在uCe 较小的期间半个周期导通,故比乙类效

率高,可达80%以上。

⏹ 所以,高功放一般工作在丙类,且负载要用调谐回路,滤出谐波,保证完整基波。 (二)高频功率放大器(丙类放大器)的分析方法--折线分析法

⏹ 丙类放大器在负载上的输出功率,不是由本身,而是由其基波分量所引起,要精确

分析较困难。只能用近似估算的方法。

(二)高频功率放大器(丙类放大器)的分析方法--折线分析法

⏹ 所谓折线法,是指用几条直线段来代替晶体管的实际特性曲线,然后用简单的数学

解析式写出电压、电流关系的方法。 ⏹ 其中,Uj 为 晶体管截止电压。

⏹ 要放大器工作在丙类,要求晶体管发射结为小于Uj 的正偏置或负偏置

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(三)高频功率放大器工作原理图

能量转换

传输基波功率、滤除各次谐波、阻抗匹配

基极电源,决定功放的工作状态

功放能源

高频短路电容