文档介绍：::高频功率放大器的基本概念和类型高频谐振功率放大器的特点教学难点:高频谐振功率放大器的工作原理教学方法:讲授、提问课时:12学时教学进程 ,高频功率放大器用于放大器高频信号并获得足够大的输出功率,常又称为射频功率放大器(RadioFrequencyPowerAmplifier)。它广泛用于发射机、高频加热装置和微波功率源等电子设备中。1、使用谐振功率放大器的目的:放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。2、功率信号放大器使用中需要解决的两个问题:①高效率输出②高功率输出联想对比:谐振功率放大器与高频小信号谐振放大器;谐振功率放大器与低频功率放大器;3、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处相同之处:它们放大的信号均为高频信号,而且放大器的负载均为谐振回路。不同之处:激励信号幅度大小不同;放大器工作点不同;晶体管动态范围不同。小信号谐振放大器谐振功率放大器波形图波形图4、高频功率放大器与低频功率放大器的异同之处共同之处:都要求输出功率大和效率高。不同之处:工作频率与相对频宽不同; 放大器的负载不同; 放大器的工作状态不同。功率放大器实质上是一个能量转换器,把电源供给的直流能量转化为交流能量,能量转换的能力即为功率放大器的效率。功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率5、工作状态:功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式,为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。谐振功率放大器通常工作于丙类工作状态,属于非线性电路谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),其工作状态通常选为丙类工作状态(qc<90°),为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。非谐振功率放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载,工作在甲类或乙类工作状态;宽带高频功率放大器以宽带传输线为负载。谐振功率放大器的分析方法:图解法,解析法6、高频放大器的分类根据相对工作频带的宽窄不同,高频功率放大器可分为窄带型和宽带型两大类。,又称为谐振功率放大器。为了提高效率,谐振功率放大器一般工作于丙类状态或乙类状态,近年来出现了工作在开关状态的丁类状态的谐振功率放大器。。传输线变压器的工作频带很宽,可以实现功率合成。7、。。。、效率高。:BJT、LC谐振回路、馈电电源特点:1、NPN高频大功率晶体管,高fT;改变UBB可以改变放大器的工作类型;2、大信号激励:1—2V;3、发射结在一个周期内只有部分时间导通,iB、iC均为一系列高频脉冲;4、谐振回路作负载可以滤除高频脉冲电流iC中的谐波分量,同时实现阻抗匹配。图4-、特性曲线的折线化:所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化,用一组折线代替晶体管静态特性曲线后进行分析和计算的方法。工程上都采用近似估算和实验调整相结合的方法对高频功率放大器进行分析和计算。折线法就是常用的一种分析法。对谐振功率放大器进行分析计算,关键在于求出电流的直流分量Ic0和基频分量Icm1。折线分析法的主要步骤:1、测出晶体管的转移特性曲线ic~ube及输出特性曲线ic~uce,并将这两组曲线作理想折线化处理。2、作出动态特性曲线。3、根据激励电压vb的大小在已知理想特性曲线上画出对应电流脉冲ic和输出电压vc的波形。4、求出ic的各次谐波分量Ic0、Ic1、Ic2……由给定的负载谐振阻抗的大小,即可求得放大器的输出电压、输出功率、直流供给功率、效率等指标。输入特性输出特性转移特性二、各极电流、电压波形:图解可见,iB和iC的都是余弦脉冲,定义θ为半导通角,三极管只在(-θ,θ)内导通,当θ=90o时,功率放大器工作于乙类状态。当θ<90o时,功率放大器工作于丙类状态。当iC流过LC谐振回路时,在回路两端产生电压uC。由于谐振回路的选频特性,uC中只有基波分量幅度最大,其它频率的信号电压幅度较小可以忽略。设Re——并联回路谐振时的等效负载电阻,包括BJT的输出电导和等效的RL。如果振荡回路的w0=nw,则在回路两端可得到频率为nw的电压:u0=Umcosnwt