第六章 高频功率放大器
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第6章 高频功率放大器6.1填空题6.1-1为了提高效率,高频功率放大器应工作在状态。
6.1-2为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率,实际中多选择高频功率放大器工作在状态。
6.1-3根据在发射机中位置的不同,常将谐振功率放大器的匹配网络分为、、三种。
6.2 分析问答题6.2-1 谐振功率放大器工作于欠压状态。
为了提高输出功率,将放大器调整到临界状态。
可分别改变哪些参量来实现?当改变不同的量时,放大器输出功率是否一样大?6.2-2.为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态?为什么采用谐振回路作负载?谐振回路为什么要调谐在工作频率?6.2-3.为什么低频功率放大器不能工作于丙类?而高频功率放大器可以工作于丙类?6.2-4.丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别?为什么会产生这些区别?动态特性的含意是什么?6.2-5.一谐振功放如图6.2-1所示,试为下列各题选取一正确答案:(1)该功放的通角θ为:(a)θ>90。
; (b)θ=90。
;(c)θ<90o。
(2)放大器的工作状态系:(a) 由E c、E B决定;(b)由U m、U bm决定;(c)由u BE max、u CE min决定。
(3)欲高效率、大功率工作,谐振功放应工作于:(a)欠压状态(b)临界状态(c) 过压状态(4)当把图中的A点往上移动时,放大器的等效阻抗是:(a)增大;(b)不变;(c)减小。
相应的工作状态是:(a)向欠压状态变化;(b)向过压状态变化;〈c〉不变。
图6.2-1 图6.2-26.2-6.一谐振功率放大器如图6.2-2所示。
工作于丙类,试画出图中各点的电压及流过的电流波形。
6.2-7.定性画出上题两种情况下的动特性曲线及电流i c、电压u CE波形。
又若工作到过压状态,该如何画法?6.2-8.采用两管并联运用的谐振功率放大器,当其中一管损坏时,发现放大器的输出功率约减小到原来的1/4,且管子发烫,试指出原来的工作状态。
高频电子线路教学设计第六章高频功率放大器6高频功率放大器6.1 概括为了获取足够大的高频输出功率,也一定采纳高频功率放大器。
比如,绪论中所示发射机方框图的高频部分,因为在发射机里的振荡器所产生的高频振荡功率很小,所以在它后边要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、未级功率放大级,获取足够的高频功率后,才能馈送到天线上辐射出去。
这里所提到的放大级都属于高额功率放大器的范围。
因而可知,高频功率故大器是发送设施的重要构成部分。
高频功率放大器和低额功率放大器的共同特色都是输出功率大和效率高。
但因为两者的工作频率和相对频带宽度相差很大,就决定了它们之间有着根本的差别:低频功率放大器的工作频次低,但相对频带宽度却很宽。
比如,自20 至 20000Hz,高低频次之比达1000 倍。
所以它们都是采纳无调谐负载,如电阻、变压器等。
高额功率放大器的工作频次高(由几百 kHz 向来到几百、几千甚至几万MIb) ,但相对频带很窄,频宽越小。
所以,高额功率放大器一般都采纳选频网络作为负载回路。
因为这后一特色,使得这两种放大器所采纳的工作状态不一样:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类 ( 限于推挽电路 )状态;高额功率放大器则一般都工作于丙类(某些特别状况可工作于乙类)。
最近几年来,宽频带发射机的各中间级还宽泛采纳一种新式的宽带高频功率放大器,它不采纳选频网络作为负载回路,而是以频次响应很宽的传输线作负载。
这样.它能够在很宽的范围内变换工作频次,而不用从头调谐。
综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大,效率高;它们的不一样之点则是两者的工作屡次与相对频宽不一样,因此负载网络与工作状态也不一样。
功率放大器按工作状态分类:A(甲)类:导通角为o90o 180;AB(甲乙)类:导通角为B(乙)类:导通角为90o;C(丙)类:导通角为90o最近几年来双出现了 D 类、 E 类及 S类等开关功率放大器乙类和丙类都合用于大功率工作。
高频电子技术第六章 高频功率放大器§6.1 概述为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
如发射机中,振荡器产生的高频振荡功率往往很小,因此在后面要经过一系列放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器,才能获得足够的高频功率,然后从天线将信号发送出去。
高频功率放大器的工作频率很高,且工作时要求其频带很窄,如调幅广播电台(535~1605kHz 频段范围),每个台的频带宽度为10kHz ,与1000kHz 左右的工作频率相比,仅相当于百分之一。
因此,高频功率放大器的负载一般都是选频网络(选择有用信号,滤除干扰)。
§6.2 谐振功率放大器的工作原理晶体管的工作频率范围分为三部分:低频区:βf f 0.5<(βf 截止频率,放大倍数下降为低频值的2/1) 中频区:T f f f 2.00.5<<β(T f 特征频率,放大倍数下降为1时的频率) 高频区:T T f f f <<2.0中频区需要考虑晶体管结电容的作用,高频需进一步考虑电极引线电感的作用,分析和计算都非常困难。
因此,从低频区入手来进行分析。
6.2.1 获得高效率所需要的条件(P206)率直流电源提供的直流功==P交流输出信号功率=o P 集电极本身耗散功率=c P 则c o P P P +== 定义集电极效率co oo c P P P P P +===η 可见,如果能降低集电极耗散功率c P ,则集电极效率c η就会提高,给定直流电源提供功率=P 时,晶体管的交流输出功率o P 就会增加。
由c cco P P )1(ηη-=可知 如果%20=c η(甲类功放),则c o P P 41)(1=,如果%75=c η(丙类功放)则得到c o P P 3)(2=,可见,c η从20%提高到75%,输出功率则提高12倍。
************************************************************************************** 甲类功放:通角180°,晶体管完全工作在线性区,交流大信号完全通过晶体管传递到下一级; 乙类功放:通角90°,晶体管部分工作在线性区,部分工作在截止区,交流大信号半波通过晶体管;丙类功放:通角小于90°,晶体管小部分工作在线性区,大部分工作在截止区,交流大信号半波的一部分通过晶体管;丁类功放:固定通角为90°,且工作于开关状态:导通时,进入饱和区,内阻接近于0;截止时,电流为0,内阻接近无穷大。
金陵科技学院信息技术学院«高频电子线路»教学大纲适用专业:通信工程、电子信息课程编号:0806205097 总学时数:48学时一、本课程的性质, 任务和基本要求:性质: 必修课任务:使学生掌握通信电子线路的基本分析方法和基本部件的工作原理,为后续专业课程打下基础。
基本要求:掌握无线通信设备基础理论知识及典型电路原理,通过与实践课程的紧密配合,在提高对理论理解的同时,增强分析解决实际问题的能力。
二.教学内容:理论总学时:40学时绪论本课程以通信系统为主要研究对象,讨论无线电技术设备和系统中的高频放大,振荡,频率变换等电子线路的基本原理和应用。
本课程包含以下内容:高频小信号放大器,高频功率放大器,正弦波振荡器,混频器,调制与解调电路等;本课程重原理,应用性强,学生应认真对待实验。
要点:1、无线电波段的划分:粗略了解中波,短波,超短波及微波的频段范围;2、电波传播速度c,频率f,波长λ三者关系:c=λf;3、了解无线电波三种传播方式:沿地面传播(地波),直线传播(直线波),依靠电离层传播(天波);了解中长波;短波,超短波,微波各自的传播方式及应用场合;4、了解无线通信系统的基本组成框图及各部分作用;5、了解调制的概念;为什么要调制;如何调制(即有哪三种调制方式);6、了解模拟通信的发送设备和接收设备的组成框图及各部分作用;7、超外差接收机的基本组成框图及各部分作用。
重点:1、电波传播速度c,频率f,波长λ三者关系:c=λf2、无线电波三种传播方式:沿地面传播,直线传播,依靠电离层传播;中长波;短波,超短波,微波各自对应的传播方式;3、无线通讯系统的基本组成框图及各部分作用;4、调制的概念:为什么要调制,调制的三种方式;三种信号概念:基带信号、载波信号、已调波信号的含义。
5、模拟通信的发送设备和接收设备的组成框图及各部分作用6、超外差接收机的基本组成框图、各部分作用;与直接式接收机相比的不同和优势难点:超外差接收机的基本组成框图及各部分作用第一章选频网络与阻抗变换要点:1、了解选频与滤波电路的主要原理;2、掌握串联和并联谐振回路的如下概念:总阻抗Z(或总导纳Y),谐振频率ω0,固有品质因数Q0,通频带BW0.7,矩形系数Kr0.1;掌握谐振回路的单位谐振曲线特征,会由曲线定性看指标;3、串联和并联谐振回路的主要参数计算方法(ω0;Z;Kr0.1)及其应用;4、部分接入回路的阻抗变换;5、双耦合回路的基本概念:掌握双耦合回路的谐振曲线特征及其矩形系数Kr0.1;6、典型滤波器电路原理及其应用场合(含:LC谐振式、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器);重点:1、选频与滤波电路的基本原理;2、掌握串联和并联谐振回路的主要参数计算方法(ω0;Z;Kr0.1)及其应用场合;学会由单位谐振曲线定性看指标;3、阻抗变换的典型电路及原理;4、各类典型滤波器电路特点及其应用场合。