高频功率放大器效率
提高全固态高频功率放大器工作效率的几种方法

则要更换稳压管 ,降低稳压值 ,以确保调整 管工作 在
非饱和 区 ,使稳 压 电路正 常工作 。
有差 别 ,需试验确 定 ,原 则是使调频发射 机工作在临 界状 态 。 具体做法是 :停 机 ,将开关 电源盒 逐一拔下 ,顺 序 最好 别弄 乱 。用 维修 用 的转接 插 头给 开关 电源送 电,闭合微 动开关 ,使 电源处于 工作状 态。用螺丝 刀 调 “ 电压调 整” 内电位器至电压显示 4 2 V。全部调完 装 回机架 ,开机调激励观察输 出功率 ,如能达到额定 输 出功率 ,并且再加大激励 ,输 出功率也不增加 ,这 是就 达 到 了最 佳供 电 电压 了 。观察 每 个开 关 电源盒
内蒙 古广播与 电视技术 2 1 年 第 2 01 8卷 第
4 期 7 ~7 1 2
摘 耀 J, 钾l
言 戡 口一 ~ 孔甘 一机 ~一 部 4是 G有 一一 ~ 了 固 态 爱 射 一 的 ~
延 吉市
城撇 喇 樨
金正 男
1 2 ,
.
延 边广播 电视 转播 台 吉林省
第 2 卷 8
波 器 ,将发 射机功 率开 到所要 经常工作 的功率状 态 ,
然 后慢 慢 降低 末级 功放 电压幅 度 ,同 时观 察示 波 器 波形的 变化 ,直到 同步头稍 有压缩 ,然后将末级 电压 升高一 点点 ,使同步头恢复 原来 的状态 ,这样 电视发 射 机就 已经调 整到 最 高效率 工 作状 态 ,然 后再 调整 开关 电源 ,使各开关 电源 的输 出电流尽可能平均 。我 们对 l kW 电视发射机进 行调整后发现 ,节 电效果 0 要 好于 调频发 射机 。 3 4对串联稳压 电源的调整 . 对于 串联稳 压 电源的调 频、电视发射机 ,要想 提 高效率 ,原理也是一样 的 ,要尽量降低 电源变压 器的 次 级 交流 电压 和稳 压 后 的直 流 电压 ,使 末级功 放 尽
高频功率放大器的基本原理(一)

高频功率放大器的基本原理(一)高频功率放大器的基本原理1. 什么是高频功率放大器高频功率放大器是一种用于增强高频信号幅度的电子设备。
它通常用于无线通信、雷达、高频电视和天线系统等领域。
高频功率放大器可以将低功率的高频信号放大到足够大的功率,以便传输和处理。
2. 高频功率放大器的工作原理高频功率放大器的工作原理可以简单分为三个步骤:放大输入信号、增加信号的功率和输出放大后的信号。
2.1 放大输入信号高频功率放大器的第一个任务是放大输入信号。
它通常使用晶体三极管(BJT)或场效应晶体管(FET)作为放大器的关键元件。
这些元件根据输入信号的幅度和频率变化进行放大操作。
2.2 增加信号的功率放大后的信号仍然可能是低功率的,因此高频功率放大器的下一个任务是增加信号的功率。
这一步骤通常通过使用功率放大器级联来实现。
级联多个放大器可以将信号功率从较低级别逐步增加到所需的功率级别。
2.3 输出信号在增加信号的功率之后,高频功率放大器将输出放大后的信号。
这个信号可以被用于进一步的处理或传输。
输出信号的幅度将取决于放大器的设计和配置。
3. 高频功率放大器的关键考虑因素在设计高频功率放大器时,需要考虑一些关键因素来确保性能和稳定性。
3.1 频率响应高频功率放大器应该能够在指定的频率范围内提供稳定的放大。
对于不同的应用,频率范围和响应要求会有所不同。
3.2 功率输出高频功率放大器应该能够提供足够的功率输出,以满足特定应用的需求。
功率输出的大小通常由设备和系统的要求来确定。
3.3 效率高频功率放大器的效率是指输入功率与输出功率之间的比率。
高效率的放大器能够最大限度地利用输入能量,减少能量浪费。
3.4 线性度高频功率放大器的线性度是指输出信号与输入信号之间的线性关系。
较好的线性度可以保持输入信号的准确度和完整性。
3.5 稳定性高频功率放大器的稳定性是指在各种工作条件下保持良好的性能。
它应该能够在不出现振荡或失真的情况下工作。
高频功率放大器

iB
和
iC 均为余弦脉冲,用傅里叶级数展开为:
iB I B 0 I B1m cost I B 2 m cos 2t I B 3m cos 3t
iC I C 0 I C1m cost I C 2 m cos 2t I C 3 m cos 3t
1、直流功率
PD
由直流供电电源提供的功率 P E C I c 0 D 2、输出功率 P0 由电子器件送给谐振回路的基波信号产生的功率
1 1 1 U cm 2 P0 I c1mU cm I c1m Re 2 2 2 Re
3、集电极损耗功率消耗在集电结的功率
2
Pc PD P0
4、集电极效率
高频功率放大器的输出回路具有选频作用, 若调谐在基波频率上,则回路两端的电压可表 示为:
uC U cm cost I C1m Re cost uC E EC U cm cost
Re
为输出回路的有载谐振电阻
第三节
丙类高频放大器的分析
一、折线分析法 高频功率放大器属于大信号分析,和低频放大器一样,往往采用折线 法分析(图解法),其输入特性和输出特性如图2-5所示。
I c1m
i
c
co stdt
I c1m I c max 1 ( )
I cnm
1 2
i
c
cos ntdt
I cnm I c max n ( )
将电流分解系数制成曲线,可得图2-8。
1 ( ) g1 0 ( )
三、高频功率放大器的功率和效率
静态工作点 Q :
当输入信号 ,即静态时, u i U bm cost 0
简述高频功率放大器的特点

简述高频功率放大器的特点高频功率放大器是一种电子设备,它具有放大高频信号的功能。
高频信号是指信号频率在1MHz以上的信号,高频功率放大器主要用于无线电通信、雷达、医学设备和工业加热等领域。
它具有以下特点:1.高效率:高频功率放大器通常使用功率放大管作为放大器核心,这些管子具有高效率的特点。
在高频信号下,功率放大管的效率可以达到60%以上,这意味着大部分的输入功率都能转化为输出功率,从而实现高效率的功率放大。
2.高线性:高频功率放大器要求在放大高频信号时,输出信号要与输入信号保持一致。
这就要求功率放大器具有高线性度,即输出信号随着输入信号的变化而变化,而不会出现非线性失真。
3.高稳定性:在高频信号下,功率放大器的稳定性尤为重要。
任何微小的变化都可能导致输出信号的失真。
因此,高频功率放大器通常采用恒定电流源或者负反馈电路来提高稳定性。
4.高功率密度:高频功率放大器需要在小体积内实现高功率输出,因此需要具有高功率密度。
这要求功率放大器的散热和结构设计都要优化,以实现高功率密度。
5.宽带:高频功率放大器需要能够放大多种频率的信号,因此需要具有宽带特性。
这就要求功率放大器的带宽尽可能宽,能够放大从几百kHz到几GHz的信号。
在中心扩展下,高频功率放大器的应用领域不断扩大。
例如,在无线电通信领域,高频功率放大器可以用于增强信号的传输距离和穿透能力;在雷达领域,高频功率放大器可以用于增强信号的探测能力和精度;在医学设备领域,高频功率放大器可以用于磁共振成像等应用;在工业加热领域,高频功率放大器可以用于快速加热和热处理等应用。
总的来说,高频功率放大器具有高效率、高线性、高稳定性、高功率密度和宽带等特点。
随着应用领域的扩大,高频功率放大器的需求也会越来越高,未来有望在更广泛的领域得到应用。
高频功率放大器

第2章高频功率放大器第2章高频功率放大器2.1 谐振功率放大器基本工作原理2.2 丙类谐振功率放大器的工作状态分析2.3 谐振功率放大器的高频特性2.4 谐振功率放大器电路2.5 高效率高频功率放大器及功率合成技术第2章高频功率放大器一、工作状态分类A 类(甲类)、B 类(乙类)、C 类(丙类)等。
i i BEC tCu QA 类(甲类):工作点Q 较高(I CQ 大),信号360°内,管子均导通。
通角:θ=180 °U CCR LR L′N 1∶N 2RBVCBu i第2章高频功率放大器甲类功放电路及交、直流负载线i Ct 0I C Q I C QI C Qu CE i Cu CEt00U CE QU CU CCQ直流负载线交流负载线i B1R L′-I CR B 为偏置电阻,决定Q 点的I CQ 及I BQ 。
变压器是理想的,则直流工作点电压U CEQ =U CC ,直流负载线为一垂直线,而交流负载线通过Q 点,其斜率为(-1/R ′L )第2章高频功率放大器CQCC C CQ CC TE I U dt t I I U TP ⋅=+=∫)sin (10ω1.电源功率P E2. 交流输出功率P LLC C C C C TL R U I U tdt I t U TP ′=⋅=⋅=∫22121sin sin 1ωωCC Cm U U =CQCm I I =CQCC CC E L I U I U P P 21==ηA 类放大器无信号时,效率为零,信号最强时最大效率只有50%。
这是A 类放大器的致命弱点,也是晶体管功率放大器极少采用A 类放大器的原因。
%50max =η一般: 20%~30%第2章高频功率放大器i C t 0i Cu BEQπ2π0u iV 1V 2V 0VD1VD 2I COi C1i C2U CCu o-U EER Li C1i C2B 类(乙类):工作点Q 选在截止点,管子只有半周导通,另外半周截止。
第4章-高频功率放大器-综合综述

c c
ic
costd (t )
1
I cma x(
c
sinc cosc 1 cosc
)
I cma x 1
c
1
Icmn 2
c c
ic
cosntd (t)
2
ic
ma
x
sinnc cosc c cos nc n n2 1 1 cosc
s i n c
)
Icmax n
3、谐振功放与小信号谐振放大器
相同之处:放大的信号均为高频信号,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。
ic
ic
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
(2) 作 A 点:
c
令 t 0 o
A
:
uubcee
uc min ub ma x
EC U
UCm BB Ubm
连接 Q、A 两点即得动态特性曲线。
继续
思考1:如何列写高频功放的动态特性方程? 思考2:如何画出高频功放的动态特性曲线?
高频功率放大器的负载特性 高频功放ic的工• 作状态ic: icmax
窄带谐振放大器
有源器件 丙类
谐振回路
继续
问:
(1) 丙类导通角<90o,何时最优? (2) 放大、临界、饱和,何处最优?
继续
4.2 谐振功率放大器分析
高频功率放大器

高频功率放大器
高频功率放大器是指能够放大高频信号的功率的放大器。
在无线通信、雷达、医学诊断等领域,需要对高频信号进行放大,因此高频功率放大器具有重要的应用价值。
高频功率放大器通常采用半导体器件如晶体管、场效应管等作为放大元件。
不同的放大器结构和电路设计可以用于不同的频率范围和功率要求。
在设计高频功率放大器时,需要考虑以下几个关键因素:
1. 频率响应:要保证放大器在所需的频率范围内具有良好的增益和相位特性,以确保信号的准确放大。
2. 功率输出:放大器应能够提供所需的输出功率,以满足系统的功率要求。
3. 效率:高频功率放大器的效率越高,其在转换输入功率为输出功率时损耗的能量越少。
4. 线性度:在大功率输出时,要保持放大器的线性度,以避免失真和干扰。
5. 稳定性:放大器应具有良好的稳定性,以避免产生震荡或变换输出。
6. 抗干扰性:高频功率放大器应能够抵抗外部干扰,保持信号的纯净性。
高频功率放大器在无线通信系统中扮演着重要的角色,能够增强信号传输的距离和可靠性,提高信号的质量和覆盖范围。
w第3章-高频功率放大器要点

LC并联回路两 端的压降
晶体管c、 e极间压降
uc RpIc1m cost
uc电压符号的定义:
下为+,上为-
Ucm Ic1mRp
uce VCC uc VCC RpIc1m cost VCC Ucm cost
高频电子
uce VCC Ucm cost
Ucm Ic1m Rp
由于谐振回路的选频, 集电极的输出电压仍 是与输入电压相同的 正弦波,相位相反, 幅度增大。
高频电子 推导第二个ic=f(uce)
当放大器工作在谐振状态时
ube uce
Vbb Vcc
Ubm U cm
cos t cos t
ube
Vbb
Ubm
Vcc uce U cm
晶体管外部电路 约束,方程1
ic gc (ube Ubz )
ube≥Ubz,晶体管工作在线性区时,内部约束,方程2
9kHz,相对带宽0.6 ℅~1.7℅.
高频第电子二节 谐振高频功放的工作原理
一、基本电路及其特点
电路形式:中间级(a)、输出级(b)
实际负载 是天线
实际负载是 下一级的输 入阻抗
中间级、输出级的负载均 可等效为并联谐振回路
天线等效阻
抗 CA 、rA
高频电子 高频功率放大器的特点
特点1、为了提高效率,放 大器常工作于丙类状态, 晶体管发射结为静态负偏 压,由Vbb< 0来保证。流 过晶体管的电流为失真的 脉冲波型;非线性状态 (非线性电路),且输入 是大信号;
高频输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度等。由于 输出功率高,通常要求效率高,因此,高频功率放大器多选择 工作在丙类工作状态。
三、高频功率放大器的分类
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集电极效率: 1 Vcm I cm1 1 Po 2 g1 (q c ) c VCC I c 0 2 P Vcm 集电极电压利用系数
I cm1 波形系数 g1 (q c ) I c0
VCC
End
或电压 电流
V CC V BZ
- BB V
iC
v bE ax m
wt
1. iC 与vBE同相,与vCE反相;
2. iC 脉冲最大时,vCE最小;
3. 导通角和vCEmin越小,Pc越小;
End
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
电路正常工作(丙类、谐振)时,
P0 P0 c P P0 PC
由上式可以得出以下结论:
设法降低集电极耗散功率Pc,集电极效率自然会提 高。这样,在给定P=的时候,晶体管的交流输出 功率P0就会增大。 如何减小集电极耗散呢? 晶体管的集电极耗散功率在任何瞬间总是等于瞬 时集电极电压与瞬时集电极电流的乘积。如果使 iC只有在VC最低的时候才能通过,那么集电极耗 散功率就会大为减小。
高频功率放大器就是从这方面入手,来提高输出 功率与效率的。通常,高频功率放大器都是工作 在丙类状态。
《 高 频 电 子 小信号谐振放大器与丙类谐振功率放大器的区别之处在于: 线 路 工作状态分别为小信号甲类与大信号丙类。因此,采用负电源 》 ( 作基极偏置。 第 四 iC i B / iC 版 转移 ) 特性 张 肃 理想化 VBB wt 文 o V BZ 主 v be - qc 0 + qc - qc 编 0 高 等 教 育 出 版 社
+ qc
v be
V bm
v BE VBB Vbm coswt
图 6.2.1 高频功率放大器的 基本电路
wt
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 iC 四 版 v ) ic maxCE min 张 肃 0 qc 文 主 编
V cm
vCE
v CE VCC Vcm coswt
高 V bm 等 vBE 教 育v BE VBB Vbm coswt 出 (b) 版 社
外部电路关系式: v BE VBB Vbm coswt
v CE VCC Vcm coswt
iC I c 0 I cm1 coswt I cm2 cos 2wt I cmn cos nwt
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
《 高 频 电 子 线 路 》 ( 第 四 版 ) 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
谐振功率放大器如何获得高效率
李研达
从“模拟电子技术课程”我们已经知道,晶体管的 作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的 直流电源所供给的直流功率,使之转变为交流信号 功率输出去。这种转换不是百分之百的转换。因为 直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率的 那一部分外,还有一部分功率以热能的形式消耗在 集电极,成为集电极耗散功率。 根据能量守恒定律:P==P0+PC 为了说明晶体管放大器的转换能力,采用集电 极效率:
iC I c 0 I cm1 coswt I cm2 cos 2wt I cmn cos nwt
直流功率:
P==VCC Ic0
2 2 Vcm 1 2 I cm1 Rp 2 Rp 2
输出交流功率:Po 1 Vcm I cm1
v CE VCC Vcm cos wt