宽带高频功率放大电路一般工作在

宽带高频功率放大电路一般工作在,第1张

宽带高频功率放大电路一般工作在过压状态。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。接下来,详细为你说下高频功率放大器的三种工作状态, 高频功率放大器一般工作状态。根据晶体管的导通角的大小,将高频功率放大器分为甲类、乙类、丙类工作状态。根据晶体管工作是否进入饱和区,将高频功率放大器分为欠压、过压、临界工作状态。所以,宽带高频功率放大电路一般工作在过压状态。

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。

在 “低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,

将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,

适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180o;丙

类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。

丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。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,因而不能用于

低频功率放大,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。

除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工

作于开关状态的了类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的

还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的

器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,

使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是

戊类放大器。

我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必

须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能

量转换为交流输出的能量转换器。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,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,

决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带

宽度却很宽。例如,自20至 20000 Hz,高低频率之比达 1000倍。因此它们都

是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百

kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台

(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为 10 kHz,如中心频率取为 1000 kHz,

则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,

高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这

两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或

乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情

况可工作于乙类)。近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带

高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率响应很宽的传输

线作负载。这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。

综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率

大,效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络

和工作状态也不同。

高频功率放大器的主要技术指标有: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。例如实际中有些电路,防止干

扰是主要矛盾,对谐波抑制度要求较高,而对带宽要求可适当降低等。

功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接

的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。为了提高放大器的工作效率,

它通常工作在乙类、丙类,即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的

放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号

的频率覆盖系数大,不能采用谐振回路作负载,因此一般工作在甲类状态;采用推挽

电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐

振回路作负载,故通常工作在丙类,通过谐振回路的选频功能,可以滤除放大器集

电极电流中的谐波成分,选出基波分量从而基本消除了非线性失真。所以,高频功

率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。

高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析,

工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。

这种分析方法的物理概念清楚,分析工作状态方便,但计算准确度较低。

以上讨论的各类高频功率放大器中,窄带高频功率放大器:用于提供足够强的以

载频为中心的窄带信号功率,或放大窄带已调信号或实现倍频的功能,通常工作

于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器:用于对某些载波信号频率变化范围大得

短波,超短波电台的中间各级放大级,以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。

参照电视变频到中放-级约30db增益、不同是电视带宽8兆、现需5O-200兆、需用直耦高频放大可获150兆30db。有线电视终端驱动用厚模|c有此功能、无需功率输出用两只2G截止频率低噪高频管做直耦宽带放大、再做40到210的选通配合。


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