第三章 高频功率放大器 思维导图

.1概述概述3.1.1高频功率放大器的功能高频功率放大器的功能 功率放大器的任务是供给负载足够大的信号功率。功率放大器的任务是供给负载足够大的信号功率。高频功率放大器的...

第三章高频功率放大器

• 一、高频功率放大器功能分类用途及主要技术指标
  • 1.1 高频功率放大器的功能
    • 用小功率的高频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，并保证输出与输入的频谐相同。
  • 1.2 高频功率放大器的分类
    • 1.2.1 窄带高频功率放大器
      • 谐振功率放大器
      • 其放大信号的相对带宽一般不超过10%，通常采用LC谐振回路作负载。
    • 1.2.2 宽带高频功率放大器
      • 其放大信号的相对带宽一般可达30%，通常采用宽频带的传输线变压器作负载。
  • 1.3 高频功率放大器的主要技术指标
    • 1.3.1 输出功率
      • 放大器的负载RL上得到的最大不失真功率
    • 1.3.2 效率
      • 高频输出功率与直流电源供给输入功率的比值
    • 1.3.3 功率增益
      • 高频输出功率与信号输入功率的比值
    • 1.3.4 谐波抑制度
      • 是对非线性高频功率放大器而提出的，谐振分量相对于基波分量越小越好
• 二、高频功率放大器工作原理及折线分析法
  • 2.1 丙类高频功率放大器的工作原理
    • 2.1.1 高频功率放大器工作状态的选择
    • 2.1.2 丙类高频功率放大器的电路组成
    • 2.1.3 丙类高频功率放大器的工作原理
      • 特点
        • 输入信号大（几百毫伏~几伏）
        • 负载为LC回路
        • 折线法分析
          • 将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。
          • 转移特性曲线
          • 输出特性曲线
  • 2.2 丙类高频功率放大器的折线分析法
    • 2.2.1 晶体管特性曲线的理想化及其解析式
      • 转移特性曲线(正向传输特性曲线)
      • 输出特性曲线是以基极电压 (或基极电流)为参量的集电极电流iC与集电极电压uCE的关系曲线。
    • 2.2.2 集电极余弦电流脉冲的分解
    • 2.2.3 功率与效率
      • 直流功率
      • 输出功率
      • 集电极损耗功率
      • 集电极效率
      • 导通角的选择
    • 2.2.4 丙类高频功率放大器的动态特性
      • 静态特性
      • 动态特性
      • 动态特性的表示形式
      • 动态特性的画法
        • 截距法
        • 虚拟电流法
      • 功放的三种工作状态
        • 欠压状态
        • 临界状态
        • 过压状态
    • 2.2.5 丙类高频功率放大器的负载特性
      • 负载特性的分析
        • 负载特性是指gc、UBZ VCC、VBB、Ubm不变时，改变谐振回路的谐振电阻Rp,放大器的输出电流、电压、功率和效率等随Rp变化的关系。
      • 负载特性的分析
    • 2.2.6 各级电压变化对工作状态的影响
      • VCC的影响
        • 集电极调制特性
      • VBB的影响
        • 基极调制特性
      • Ubm的影响
    • 2.2.7 谐振功放在临界状态的计算
      • 1. 首先要求得集电极电流脉冲的两个主要参量ICM和导通角口
      • 2. 查表求得电流余弦脉冲的各谐波分量系数，并求得个分量的实际值。
      • 3. 谐振功率放大器的功率和效率
      • 4. 求得最佳负载电阻
• 三、高频功率放大器的实际电路
  • 3.1 直流馈电线路(给放大器提供合适的偏置)
    • 3.1.1 集电极馈电电路
      • 基极馈电电路决定了放大器的导通角
    • 3.1.2 基极馈电电路
      • 集电极馈电主要是提供放大器的供电功率
    • 3.1.3 串联
      • 由于谐振回路通过旁路电容C1直接接地，所以馈电支路的分布参数不会影响谐振回路的工作频率。串馈电路适于工作在频率较高的情况。
      • 缺点：是谐振回路处于直流高电位上,谐振回路元件不能直接接地，调谐时外部参数影响较大，调整不便。
    • 3.1.3 并联
      • 优点 并馈电路中由于有C2隔断直流，谐振回路处于直流地电位上,因而滤波元件可以直接接地，这样它们在电路板上的安装比串馈电路方便。
      • 但高频扼流圈ZL、隔直电容C2又都处在高频电压下,对调谐回路又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回路并联，馈电支路的分布电容,将使放大器c e端总电容增大。限制了放大器在更高频段工作。
  • 3.2 匹配网络（耦合网络）（实现滤波选频和阻抗变换）
    • 3.2.1 级间耦合网络
    • 3.2.2 输出匹配网络
      • L型滤波匹配网络
        • 低阻变高阻型
        • 高阻变低阻型
      • π型和T滤波匹配网络
      • 复合输出回路
• 四、宽频带高频功率放大电路
• 甲、乙、丙三种工作状态的选择