文档介绍：第三章 高频功率放大器
第1页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
概 述
在无线电广播和通信发射机中，为了获得大功率的高频信号，必须采用高频功率放大器。高频
例：已知2AP12二 极管的特性曲线如图示。试计算其特性方程。
解：由于元件工作于特性曲线弯曲部分，故可用幂级数前三项来近似：
（1）
2AP12二极管的特性曲线
第17页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
把b0、b1代入（１）得
从特性曲线可知，点B( ,18)是曲线上的一点，把Ｂ点坐标代入（２）式得
（２）
解得
因而2AP12的特性方程为
第18页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
(２)、指数函数分析法
由于指数函数也比较简单，因而非线性元件特性可用指数函数表示。如PN结电流与电压的关系。
由于
所以：
PN结电流与电压的关系
q-电荷电量
k-玻尔兹曼常数
T-绝对温度
第19页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
(3)、折线分析法
在输入信号很大时，非线性元件的特性可用折线近似，如三极管的转移特性可用折线近似：
三极管的转移特性可用折线近似
第20页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
第21页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
谐振高频功率放大器原理
b
高频功率放大器的原理电路图
高频电子线路
管子仅在 时导通。
因而管子仅在一小段时间内导通。
第22页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
第23页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
。
设管子仅在 至
之间导通，则：
管子集电极电流为余弦脉冲串,半通角为 ， ，称为丙类工作状态。
集电极电流包含很多谐波，失真很大。
第24页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
集电极电流波形
基波电流波形
二次谐波电流波形
三次谐波电流波形
四次谐波电流波形
第25页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
由于集电极回路中的并联谐振回路谐振于基频，它对基频呈现出很大的纯电阻性阻抗，而对其它谐波则呈现出很小阻抗，因而在并联谐振回路两端的电压几乎只含有基频。尽管子集电极电流为余弦脉冲串，但在并联谐振回路两端仍输出正弦波。
VC
第26页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
用折线近似：
其中
常数
三极管的转移特性
晶体管特性
谐振高频功率放大器的折线分析
第27页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
饱和区
放大区
在饱和区，集电极电流只受集电极电压的控制，而与基极电压无关。在放大区，集电极电流只受集电极电流的控制，与集电极电压无关。
三极管的输出特性
或
第28页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
余弦电流脉冲分解
由于
又因当 时， ，得
(1)
(2)
由(1)式减(2)式得：
(3)
第29页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
当 时， ，则有：
(4)
由(3)式除以(4)式得：
或
可见， 是 的函数，故可将其分解成富里叶级数：
第30页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
其中：
……
……
第31页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
以上各式可简写成：
……
……
式中 等均是 的函数，称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
第32页，共69页，2022年，5月20日，22点56分，星期六
高频电子线路
余弦脉冲分解系数与 的关系
I
第33页