高频功率放大器与高频小信号放大器的比较
丙类高频功率放大器实验
COSq Vbz Vbb
U bm
或电压 电流
iC i vCE min
c max
0 qc
V BZ
vCE VCC Vcm coswt
V cm vCE
V CC
V BB
iC v bEmax
+ vb -
VBB
wt
V bm vBE
1
Pc T
T
0 iC vCEdt
1. iC 与vBE同相，与vCE反相；
v BE
GND
R18 1 .8 K
2 21 1
1 2 3
-Vb b P2
1
1
M2
T2 16
6
2
34
4
1 3
J3
X2
1 J4 2
3
4
2 4
C22 10
Rp 3 2 .2 K
R2 0 2 40
GND
C18 0 .0 1
D2 LED
GND
2 12 1
3 EC 2 3 31 1
2 12 12 12 1
C T3
C10
实验三
丙类高频功率放大器实验
丙类功率放大器
• 丙类是指放大器的工作状态,由其半导通角决定，半导通角 小于90°时即为工作在丙类状态，其理想效率可以大于 78.5%，有较大的功率和输出效率，因此丙类放大器一般 用于末级放大。优点导通时间短，集电极功耗小，效率高。
工作状态 甲类 乙类
甲乙类 丙类
半导通角
理想效率
负载
应用
θc=1800 θc=900 900<θc<1800 θc<900
50％ 78.5％
电阻 推挽，回路
高频电子线路(第五章 高频功率放大器)
高频功率放大器和低频功率放大器的共同 特点都是输出功率大和效率高。
7
（3）高频功率放大器的种类
谐振功率放大器（学习重点）
特点是负载是一个谐振回路，功率放大增益可
以很大，一般用于末级； 不易于自动调谐。
宽带功率放大器（了解即可）
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
工作状态 甲类 乙类 甲乙类 丙类 丁类 半导通角 c=180° c=90° 90° ＜c＜180° c＜90° 开关状态 理想效率 50% 78.5% 50%＜h＜78.5% h＞78.5% 负 载 电阻 推挽，回路 推挽 选频回路 选频回路 应 用 低频 低频，高频 低频 高频 高频
90%~100%
由于这种周期性的能量补充，所以振荡回路能维持振 荡。当补充的能量与消耗的能量相等时，电路中就建立起 动态平衡，因而维持了等幅的正弦波振荡。
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问题二：半流通角θc通常多大合适?
如果θc取值过大，趋向甲类放大器，则效率 太低； 如果θc取值过小，效率虽然提高了，但输出 功率的绝对值太小（因为iC脉冲太低）； 这是一对矛盾，根据实验折中，人们通常 取
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
外部电路关系：
vB VBB Vbm cos t
v C V CC V cm cos t
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（4）对2个问题的解释
问题一（可能会引起同学们困惑的问题）
为什么iC的波形时有时无,而输出的波形vo却能
是连续的?
问题二（有的题目已知条件不给θc,而解题 中又需要θc ）
通过LC回路,滤去无用分量，只留下 Icm1cosωt分量
第3章 高频调谐功率放大器(含例题)
两者工作频率与相对频宽不同 低频功率：工作频率低,但相对 频带宽度很宽。 如：低频（音频）:20Hz～20kHz
高：工作频率高（由几百KHZ一直到几百、 几千甚至几万MHZ）,但相对频带窄。
如：AM广播信号: 535kHz～1605kHz，BW=10kHz
f max 1000 f min
BW 20k 2 f0 10k
uCE E C U cm cost
Ucm
t
vCE VCC Vcm cost
v
i V
CE
min i vCE
c max
1 T P i v dt 晶体管集电极平均耗散功率： c T 0 C CE 1.利用谐振回路的选频作用，将失真的集电极脉冲电流变换 2. iC 脉冲最大时，vCE最小。 3、如何减小集电极耗散功率Pc 故：要想获得高的集电极效率，谐振功率放大器的集电极电流 4.如果失谐，则损耗快速增加！？ 可见使ic在vCE最低的时候才能通过，那么，集电极耗散功率自然会大为 成不失真的余弦电压输出。 应该是脉冲状。导通角小于180，处于丙类工作状态。 减小。效率就提高。而且导通角和vCEmin越小，Pc越小；
6. 功放设计中各方面的折中关系
提高输出功率
减小失真（线性度）
管子的保护 提高效率
遗留问题： （1） 丙类导通角<180o，何时最优？
（2） 放大、临界、饱和，何处最优？
7．分析方法 高频功率放大器工作于丙类，属于非线性电路，所以不 能够用线性等效电路来分析． 因此，谐振功率放大器的分析方法： ●图解法 ●解析近似分析法（折线法）
为什么采用折线法？
1、由于功率放大器工作在大信号状态下，如果考虑晶 体管的非线性特性，将使计算变得复杂。 2、采用折线近似分析法，利用折线段来”代替“晶体管
高频小信号放大器和高频功率放大器相同点
高频小信号放大器和高频功率放大器相同点高频小信号放大器和高频功率放大器虽然在应用上有很大的差异，但是它们之间也存在一些相同点。
首先，高频小信号放大器和高频功率放大器都是通过对输入信号进行放大来增强电路输出的信号。
在具体应用中，高频小信号放大器一般用于放大微弱信号，以提高接收机的灵敏度；而高频功率放大器则用于放大较大功率信号，以驱动高功率负载。
其次，高频小信号放大器和高频功率放大器都需要注意相应的高频特性。
在高频电路中，信号传输速度较快，传输线路的电感和电容效应较明显，集总参数的影响也比较难以避免。
因此，对于高频小信号放大器和高频功率放大器，都要考虑输入和输出阻抗的匹配，以充分利用设备的传输带宽，提高信号传输质量。
此外，应对高频电路的噪声特性也是高频小信号放大器和高频功率放大器所共同面临的问题。
在高频环境中，噪声来源很多，包括来自电源的杂波、器件本身的噪声等。
要想保证放大电路的高信噪比，就需要采用适当的抑制噪声的技术，比如使用低噪声放大器、添加抗噪声电路等。
最后，高频小信号放大器和高频功率放大器都需要考虑电路的可靠性和稳定性。
高频电路对工作环境的温度、湿度、压力等要求比较高，还要考虑电子零件的寿命、稳定性等因素。
因此，在设计高频小信号放大器和高频功率放大器时，除了关注放大器本身的性能指标外，还要关注整个电路的可靠性和稳定性，以避免电路出现不稳定、失效等问题。
总之，高频小信号放大器和高频功率放大器虽然在应用场景上存在差异，但它们之间仍然存在一些共同点。
这些共同点为设计人员提供了一些启示，可以根据高频电路的特性和应用需求，选择适合的电路拓扑、器件和抑制噪声等技术，以实现高性能、高可靠性的高频放大器设计。
高频功率放大器和高频小信号放大器的异同
高频功率放大器和高频小信号放大器的异同你说到“高频功率放大器”和“高频小信号放大器”，是不是有点迷糊，像两个高科技的“外星人”站在那儿，听得懂但又搞不懂？嘿，别担心，我们一块儿拆解这个话题。
这两者看似高大上，实际上也没那么难懂。
咱们先来瞧瞧它们的区别，再聊聊它们的共同点。
只要细心一瞧，你会发现它们的“性格”和用途就像是两位性格各异的好朋友，一个专注于大场面，一个则偏爱细节，跟咱们生活中的人一样，有大有小，各有特色。
高频功率放大器，它的任务听起来就很“霸气”——主要是放大信号的功率。
你想想，它就像是个肌肉男，肌肉一上来，信号的力量就能倍增，通常它的工作是让信号的能量达到足够的强度，才能驱动像天线那样的设备进行无线传输。
常见的应用呢，就是无线通信，卫星，广播，甚至你拿个手机打电话时背后，可能就有功率放大器在默默地推波助澜。
说白了，它的角色就是让信号变得更“壮实”，把信息传得远，信号覆盖大。
而高频小信号放大器呢？它跟功率放大器不一样，更多的是在“听力”上较为出色，注重对微弱信号的放大。
这就好比一位擅长“放大”细微声音的耳机——不让任何一点点声音丢失。
通常它是在信号比较弱的时候“站出来”，把那些微小的、难以捕捉的信号放大，好让后续的设备能够处理更清楚的信号。
你比如在一些低噪音的环境下工作时，小信号放大器就发挥了巨大的作用。
也许你没有注意到，它每次都默默为你加油，让微弱的信号也能被精准传递。
你看，两者的功能不同，应用领域也大有区别。
功率放大器就像是个大力士，靠的是能量，靠的是“推”的力量，它重视的是信号的传递距离和强度。
而小信号放大器呢，侧重的是信号的细节放大，注重“音质”而非“音量”。
这个就像是跟音响比拼时的表现，有人追求低音炮的震撼力，有人却在意高音的清晰透彻。
但是，不要以为它们完全没有交集。
实际上，很多时候这两者是搭档，一起工作的。
比如说，在无线电的信号处理中，信号从接收到处理再到传输过程中，既需要小信号放大器来捡拾和放大微弱信号，也需要功率放大器来将信号推送出去，覆盖更广的区域。
高频谐振功率放大器与小信号放大器的相同点
高频谐振功率放大器与小信号放大器的相同点
高频谐振功率放大器和小信号放大器虽然在应用场合和功能上有所不同，但在一些方面却有相同点。
首先，两者都是将输入信号进行放大并传递到输出端的电路。
只是小信号放大器主要用来放大弱信号，是一种线性放大器，而高频谐振功率放大器主要用来放大高频信号，是一种非线性放大器。
其次，两者都需要选取合适的放大管。
小信号放大器要求放大管具有线性放大特性，而高频谐振功率放大器要求放大管具有良好的高频特性和高功率承受能力。
另外，两者都需要进行匹配电路的设计和调试。
小信号放大器需要进行输入输出阻抗匹配，使得输入阻抗与信号源匹配，输出阻抗与负载匹配；而高频谐振功率放大器需要进行谐振电路的设计及调试，使得放大器在输出端能够提供最大功率，并且避免谐振频率偏移以及频带扩展。
最后，两者都需要进行稳定性的分析和优化。
小信号放大器主要考虑稳定性的提高，避免自激振荡等不稳定因素，而高频谐振功率放大器除了考虑自激振荡之外，还要考虑放大管的热稳定性，防止热失真和失真激发放大器的自激振荡等。
基于Multisim的高频功率放大与高频小信号放大研究
• 14•高频功率放大器与高频小信号放大器在无线通信中被广泛使用。
通过对两者放大器的原理进行概述，对两者电路使用Multisim进行仿真分析，并对指标进行公式推导与分析计算，比较两者放大器的异同。
背景：在无线通信领域，由于传输的开放性、接收环境的复杂性，和通信用户的随机移动性，信道将会对信号的传输造成不同的损耗，因此在发送信号时，应使用高频谐振功率放大器将信号放大到所需的发射功率。
不仅如此，在接收信号时，接收机也应有将所需要的频率选择出来并放大的能力。
本文将通过理论分析两种放大器的各项指标，结合对应的需求来对比两种放大器的共性与不同，设计高频放大电路并进行仿真测试。
1 高频功率放大器仿真测试1.1 对于高频功率放大仿真电路的搭建如图1当三极管工作在丙类放大时，三极管的集电极电流ic 为周期性尖顶余弦脉冲，其包含直流分量和许多谐波分量，通过数学模型的计算，将丙类放大时的理想信号进行傅里叶分解，得出直流、基波和各次谐波，得出的每个分量是角度的函数。
1.2 分析集电极电流ic的波形（图2）图1 高频功率放大电路仿真图2 ic电流波形• 15•式中：利用MATLAB做出函数图像如图3。
clc;clear;o=linspace(0,pi,100);i1=(sin(o)-o.*cos(o))./(pi*(1-cos(o)));i2=(o-sin(o).*cos(o))./(pi*(1-cos(o)));i3=(2*sin(2*o).*cos(o)-4*sin(o).*cos(2*o))./(2*pi*3*(1-cos(o).*cos(o)));plot(o,i1,o,i2,o,i3);图3 频率函数图像利用Multisim内的傅里叶分析观察若不选频，输出电路为纯负载时波形的频率分量。
图4 纯负载输出波形傅里叶分析对该信号进行傅里叶分析可以观察到图4中有基波分量，也有各次谐波，其中基波分量幅值最高，随着谐波次数增加，幅值减小十分明显。
高频电子线路期末总复习题
（A）临界状态 （B）欠压状态 （C）过压状态 （D）甲类状态
第六章正弦波振荡器
1、若要产生稳定的正弦波振荡，要求反馈型振荡器必须满足（）
（A）平衡条件（B）起振条件和平衡条件（C）相位条件和幅度条件（D）起振条件、平衡条件和稳定条件
求：
1）画出该放大器的交流通路图。（要求标出线圈抽头序号）
2）忽略回路空载损耗，求满足阻抗匹配时的接入系数p1、p2
3）求回路线圈的电感量L=？
4）单级谐振电压增益Auo
5）单调谐放大器的通频带宽度BW0.7。
第五章
1、某谐振功率放大器，当Vcc=24v，电压利用系数ξ=0.9，负载谐振阻抗RP=160Ω，管子饱和压降Vces=2.4v，输入激励电压振幅值Vbm=6v，求：
4、调试高频功放，可以利用VC值达到和ICO值达到来指示放大器的调谐状态。最大、最小
5、丙类功放的基极、集电极和发射极电流均为电流。
6、谐振功率放大器中，LC谐振回路既起到（）又起到（）作用。
第六章正弦波振荡器
1、三点振荡器的类型有( )反馈型和( )反馈型；
2、LC反馈型三端式振荡电路的相位平衡条件的判断原则是。振荡器幅度稳定的条件是，相位稳定的条件是。
A串联谐振频率B并联谐振频率
C串联谐振频率与并联谐振频率之间D工作频率
2、某丙类高频功率放大器原工作在过压状态，现欲调整使它工作在临界状态，可采用（）方法。
2、满足三端式振荡器相位条件的晶体管各电极连接原则是（）
（A）“射”同“基”反（B）“射”反“基”同（C）“集”同“基”反（D）“基”同“集”反
3、电容三点式与电感三点式振荡器相比，其主要优点是（ ）。
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咼频小信号放放大器
高频放大器电路性质线性非线性应 用 场 合
发射机送给功放到信
号接收机天线送来的
信号
发射机末端
放大 类 型
甲类
丙类
集电极输出波形
与输入信号致
余弦脉冲
设 计目的
信号波形放大、传输
将电源的能量尽可能
以信号的形式输出
最关心的指标
电压增益
效率
高频（谐振）功放与低频功放的区别
低 频 功 放
高 频 功 放
工 作 频 率
音频
射频
应 用 场 合
接收机末端
发射机末端
负载
纯电阻
L C谐振回路
放 大 类 型
甲类或乙类
丙类