高频谐振功率放大器电路作用
高频功率放大器原理详解
一周期到来重复以上过程。
LC回路能量转换过程
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。
4、谐振功率放大器的功率关系和效率
功率放大器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。
4.3.1 折线法
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。
ic
临界线
1)欠压工作状态：
过压区 gcr
欠压区
vBE
集电极最大点电流在临界线的右方，
交流输出电压较低且变化较大。
2)过压工作状态：
0 vCE
集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区，
交流输出电压较高且变化不大。
3)临界工作状态：
是欠压和过压状态的分界点，
集电极最大点电流正好落在临界线上。
4.3.3 集电极余弦电流脉冲的分解
可见使ic在vCE最低的时候才能通过，那么，集电极耗散 功率自然会大为减小。
故：要想获得高的集电极效率，谐振功率放大器的集电极 电流应该是脉冲状。导通角小于180，处于丙类工作状态。
谐振功率放大器工作在丙类工作状态时c＜90，集电 极余弦电流脉冲可分解为傅里叶级数：
ic=Ico+ Icm1cost+Icm2cos2t+Icm3cos3t+……
高频功率放大器
P
Po Pc
6.2 谐振功率放大器工作原理
由上式可以得出以下两点结论：
1) 设法尽量降低集电极耗散功率Pc，则集电极效率c自然 会提高。这样，在给定式
c Po 1 c
Pc
可知
如果维持晶体管的集电极耗散功率Pc不超过规定值，那么 谐振 提高集电极效率c，将使交流输出功率Po大为增加。 功率放大器就是从这方面入手，来提高输出功率与效率的。
i 2π
c
1
c
C
dt iC max 0 ( c )
1
i π
c
c
C
cos nωω t iC max n ( c ) d
图6.3.3 尖顶余弦脉冲 波形系数
g1 ( c )
g1 ( c )
其中：尖顶余弦脉冲的分解系数
0 ( c )
波形系数，通角c的函数；c越小g1(c)越大 集电极电压利用系数
基极偏置为负值；半通角c＜90，即丙类工作状态； 负载为LC谐振回路。 故谐振功率放大器的工作特点： 越大(即Vcm越大或VCEmin越小)c越小效率c越高。因此，丙 类谐振功率放大器提高效率c的途径即为减小c角；使LC 回路谐振在信号的基频上，即ic的最大值应对应VCE的最小值。
iC I c 0 I cm 1 cos t I cm2 cos 2t I cm n cos nt
直流功率： P==VCC Ic0 输出交流功率： Po Vcm I cm1
2 1
2 Vcm
2 Rp
1 2
2 I cm 1 Rp
1 Vcm I cm 1 1 集电极效率： Po 2 g1 ( c ) c VCC I c 0 2 P
谐振功率放大器
ic 0 uce Ec U c cos , 位于图中B点，晶体管刚刚导通。 （3）当 t 0时 U
P0 I c 0 Ec
1 1 2 1 U c2 P I c1U c I c1 RL 1 2 2 2 RL
Pc P P 0 1
P1 1 I c1 U c 1 P0 2 I c 0 Ec 2
称为集电极电压利用系数； 称为波形系数。
4）集电极效率
其中， U c Ec
2 工作原理分析
i (1) 集电极电流 c 设输入信号电压:
ub U bm cost
+ ub + u be + uCE C _
ic
Rp
+ L u c1 -
ube ub Eb Eb U bm cost
由晶体管的转移特性曲线可以看出：
则加到晶体管基极,发射级的 有效电压为:
-Eb
EC
c Uce
•
Q
Ucm1
c
uce Ec uc Ec Uc cos t Ec Ic1 RL cos t 外部特性决定,KVL ic gm (Ub cos t Eb Eb ) gmUb (cos t cos ) 内部特性决定 （） 当t 1 时：
高频电子线路
内容二、 谐振功率放大器
第3章
高频谐振放大器
第二节 谐振功率放大器
回顾：
高频小信号放大器
高频小信号放大器
谐振功率放大器的工作原理
谐振功率放大器的工作原理
1.谐振电路：谐振功率放大器通常由一个谐振电路和一个放大器组成。
谐振电路是一个能够在谐振频率上有较高阻抗、在其他频率上有较低阻抗
的电路。
它可以由电感器和电容器等元件组成。
谐振电路的谐振频率通常
与输入信号的频率相匹配。
2.输入信号：输入信号首先进入谐振电路，如果输入信号的频率与谐
振电路的谐振频率不匹配，谐振电路会对输入信号的通过产生阻抗。
仅当
输入信号的频率与谐振电路的谐振频率一致时，谐振电路的阻抗才会较低，从而使信号得以通过。
3.放大器：通过谐振电路的筛选，只有与谐振电路的谐振频率相匹配
的信号得以通过，进入放大器。
放大器会对输入信号进行放大处理。
放大
器可以采用不同的工作原理，例如晶体管、场效应管等。
它能够将输入信
号的幅度进行放大，使得输出信号的功率大于输入信号的功率。
4.输出信号：经过放大器放大后的信号被输出。
由于输入信号已经通
过谐振电路的筛选，使得仅有与谐振频率匹配的信号得以通过放大器，所
以输出信号的频率与输入信号的频率是相同的。
不同的是输出信号的幅度
更大，即实现了信号的放大。
总的来说，谐振功率放大器的工作原理就是通过谐振来选择输入信号
中与谐振频率匹配的信号，然后经过放大器进行放大处理，最终输出信号。
这种放大方式适用于对特定频率的信号进行放大，具有较高的放大效率和
较低的失真。
在一些需要对特定频率信号进行放大的应用中，如无线通信、射频放大等，谐振功率放大器得到了广泛的应用。
高频功率放大器简介
高频功率放大器简介
高频功率放大器，又称射频功率放大器，是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器大多工作于丙类。
但丙类放大器的电流波形失真太大，因而只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。
一、高频放大器的特点
1. 采用谐振网络作负载。
2. 一般工作在丙类或乙类状态。
3. 工作频率和相对通频带相差很大。
4. 技术指标要求输出功率大、效率高。
二、高频功率放大器的技术指标
主要技术指标有：输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度（或信号失真度）等。
这几项指标要求是互相矛盾的，在设计放大器时应根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。
2.1谐振功率放大器的工作原理
2.1谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器是一种常见的电子电路，用于放大输入信号的功率。
它的工作原理基于谐振现象和功率放大原理。
本文将详细介绍谐振功率放大器的工作原理，并探讨其在电子领域中的应用。
谐振功率放大器的工作原理可以分为两个关键部分：谐振电路和放大电路。
1. 谐振电路谐振电路是谐振功率放大器中起到关键作用的部分，它通过与输入信号的频率进行匹配来实现最大功率传输。
谐振电路通常由一个电感和一个电容组成，构成一个谐振回路。
谐振电路可以分为串联谐振和并联谐振两种形式。
（1）串联谐振电路串联谐振电路是指电感和电容串联连接的谐振回路。
在串联谐振电路中，当输入信号的频率接近谐振频率时，电感和电容的阻抗将呈现出共振状态，此时电路的阻抗最小。
而当输入信号的频率偏离谐振频率时，电路的阻抗将逐渐增大。
通过选择合适的电感和电容数值，可以使得输入信号在谐振频率附近得到最大功率传递。
（2）并联谐振电路并联谐振电路是指电感和电容并联连接的谐振回路。
在并联谐振电路中，当输入信号的频率接近谐振频率时，电感和电容的阻抗将呈现出共振状态，此时电路的阻抗最大。
而当输入信号的频率偏离谐振频率时，电路的阻抗将逐渐减小。
通过选择合适的电感和电容数值，可以使得输入信号在谐振频率附近得到最大功率传递。
2. 放大电路放大电路是谐振功率放大器中负责信号放大的部分，其主要目的是将输入信号的功率放大到更高的水平。
放大电路通常由一个或多个放大器组成，放大器可以采用各种不同的结构和技术，例如晶体管放大器、场效应管放大器等。
放大电路中的放大器将输入信号的功率进行放大，并输出到负载电路中。
放大器的设计需根据谐振电路的特性和需求来选择，以保证输出信号的质量和稳定性。
3. 谐振功率放大器的应用谐振功率放大器广泛应用于各个领域，特别是在射频和微波领域中。
它在通信领域中被用于信号放大和传输，可用于增强信号传输的距离和质量。
在雷达系统中，谐振功率放大器可用于提高雷达信号的功率，提高系统的探测距离和灵敏度。
高频LC振动电路
高频LC振动电路1 高频LC 谐振功率放大器原理1.1原理电路+– u–i b– + U BB – + U CC – + u ce C – + u c L 输出i e i u be图1 谐振功率放大器的基本电路图1是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路。
除电源和偏置电路外，它是由晶体管，谐振回路和输入回路三部分组成。
高频功放中常采用平面工艺制造的NPN 高频大功率晶体管，它能承受高电压和大电流，并有较高的特征频率T f 。
晶体管作为一个电流控制器件，它在较小的激励信号电压作用下，形成基极电流i B ，i B 控制了较大的集电极电流i C ，i C 流过谐振回路产生高频功率输出，从而完成了把电源的直流功率转换为高频功率的任务。
为了使高频功放以高效输出大功率，常选在丙类状态下工作，为了保证在丙类工作，基极偏置电压应使晶体管工作在截止区，一般为负值，即静态时发射结为反偏。
此时输入激励信号应为大信号，一般在0.5V 以上，可达1到2V ，甚至更大。
晶体管的作用是将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用。
线路特点：(1) LC 谐振回路作为晶体管的负载起到选频滤波以及阻抗匹配的作用。
(2)电路工作在丙类工作状态以保证电路效率较高；基极负偏压（或零偏压）。
关系式：(1)外部电路关系式： cos cos be BB bm ce CC cm u U U t u U U t ωω=-+=-(2)晶体管的内部特性: ()'c m be BB I g u U =-(3)（半）导通角： 根据晶体管的转移特性曲线可得：'cos 'cos BB BB bm BB BBbmU U U U U arc U θθ+=+= 即集电极的导通角是由输入回路决定的。
必须强调指出：集电极电流ic 虽然是脉冲状，但由于谐振回路的这种滤波作用，仍然能得到正弦波形的输出。
1.2高频功率放大器的特性曲线 转移特性i c U ’BB 0 理想化i c maxi cωt 0 –θ +θ 0–θ +θU bm U bm U BEu b –U BB ωt图2 谐振功率放大器的转移特性曲线功率放大器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o P ，使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去，另一部分功率以热能形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率C P 。
第7讲_高频 功率放大器实际电路(完整版)
L1 C1 ' R1 ' C2 ' R2 '
2． 高频功放的耦合回路
高频功放都要采用一定的耦合回路，以使输出功率能有效地传 输到负载（下级输入回路或天线回路） 一般说来，放大器与负载 ， 之间的耦合可采用下图所示的四端网络来表示。这个四端网络应完 成的任务是：
RS uS 输入 匹配 网络 功率 放大器 输出 匹配 网络 RL
这 种 电 路 能 自 动 维 持 C 大 器 的 工 作 稳 定 。B 放 E E
B B
CB 以上基极自给偏压电路中，前两个为并馈线路，后一种为串馈 线路。
U 在 实 际 应 用 中 ，由 于 基 极 馈 电 电 路 中 采 用 单 独 电 源 BB
通常采用自给偏压的方式提供基极偏置。
VT VT VT
在大功率输出级，T型、Π 型等滤波型的匹配网络就得到了广泛的应用。
L1
C2
R1
C1
C2
R2
R1
C1
L1
R2
(a)
两种Π型匹配网络
(b)
图中的R2一般代表终端(负载)电阻，R1则代表由R2折合到左端的等效 电阻，现以 (a)为例进行计算公式的推导 L1 将并联回路R1C1 与R2C2 变换为串联形式，由 C1 ' C2 ' 串、并联阻抗转换公式可得 2
R1
R2
R1 1 Q
X
2
2 1 2 c2
X
2
X c1
2 c1
2
R
2 1
R1
X C1 X C2
R1
R 1 X C1
2 2
X C1
R2
2
2 2
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高频谐振功率放大器电路作用
高频谐振功率放大器电路是一种用于放大高频信号的电路，其作用是将输入的高频信号放大到更高的功率水平，以便在无线通信、雷达、无线电广播等领域中使用。
它是一种常用的放大器电路，具有许多优点和应用场景。
高频谐振功率放大器电路采用谐振电路的原理，能够在特定频率下实现高增益的放大效果。
谐振电路是一种具有特殊频率响应特性的电路，当输入信号频率与电路的谐振频率相匹配时，其阻抗会达到最小值，从而使得信号能够得到最大的放大。
这种特性使得高频谐振功率放大器电路在高频信号放大方面具有很大的优势。
高频谐振功率放大器电路能够提供较大的输出功率。
在无线通信领域中，信号传输往往需要经过长距离的传输，因此需要将信号放大到足够的功率水平才能够保证信号的传输质量和距离。
高频谐振功率放大器电路能够将输入的低功率信号放大到较大的功率水平，从而能够满足长距离传输的需求。
高频谐振功率放大器电路还能够实现较高的效率。
在放大信号的过程中，电路会消耗一部分能量，这会导致功率损耗和效率降低。
然而，高频谐振功率放大器电路通过谐振电路的设计，能够在特定频率下实现高效的能量传输，从而提高了电路的效率。
这对于无线通信等领域来说，能够减少能源的消耗，提高系统的性能。
高频谐振功率放大器电路还具有宽频带特性。
传统的放大器电路在特定频率下具有较好的放大效果，但在其他频率下的放大效果较差。
而高频谐振功率放大器电路通过谐振电路的设计，能够在一定频率范围内实现较好的放大效果，从而适用于多种频率的信号放大需求。
高频谐振功率放大器电路在无线通信、雷达、无线电广播等领域中具有广泛的应用。
它通过谐振电路的原理，能够在特定频率下实现高增益的放大效果，并能够提供较大的输出功率和较高的效率。
同时，它还具有宽频带特性，能够适用于多种频率的信号放大需求。
因此，高频谐振功率放大器电路在现代通信技术中扮演着重要的角色，对于推动通信技术的发展具有重要意义。