1、高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉4.3 谐振功率放大器的实际线路谐振功率放大器的实际线路 谐振功率放大器的管外电路包含有直流馈电电路谐振功率放大器的管外电路包含有直流馈电电路和滤波匹配网络两部分，它们是保证谐振功率放大器和滤波匹配网络两部分，它们是保证谐振功率放大器能够正常工作的必要条件。能够正常工作的必要条件。 4.3.1 直流馈电线路直流馈电线路 直流馈电电路是指直流供电电路，它包括集电极馈直流馈电电路是指直流供电电路，它包括集电极馈电电路和基极馈电电路。电电路和基极馈电电路。 4.3.1高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉 所谓串馈（所谓串馈（Series Sulpp
2、ly）是指直流电源）是指直流电源 、 CCV滤波匹配网络和功率管在电滤波匹配网络和功率管在电路形式上为串接的一种馈电路形式上为串接的一种馈电4.3.1(a)所示。所示。 在谐振功率放大器中，无论是集电极馈电还是基极在谐振功率放大器中，无论是集电极馈电还是基极馈电，都有两种不同的连接方式，分别称为串联馈电和馈电，都有两种不同的连接方式，分别称为串联馈电和并联馈电。并联馈电。一集电极馈电电路一集电极馈电电路1 1串联馈电（简称为串馈）电路串联馈电（简称为串馈）电路图4.3.1（a） 集电极串 联馈电电路（集电极直流馈电电流）（集电极直流馈电电流）高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉A各元件
3、的作用各元件的作用 CL为高频扼流圈，它与为高频扼流圈，它与 CC构成电源滤波电路，要求在信号构成电源滤波电路，要求在信号频率上频率上 的感抗很大，接近开路，的感抗很大，接近开路， CL的容抗很小，接近短路，目的的容抗很小，接近短路，目的CC是避免信号电流通过直流电源是避免信号电流通过直流电源而产生级间反馈，造成工作不而产生级间反馈，造成工作不稳定。稳定。4.3.1图4.3.1（a） 集电极串 联馈电电路高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉B电路特点电路特点 a CCV与与“地地”间的散杂电容较大，但对间的散杂电容较大，但对 LC回路的影响较小；回路的影响较小； b馈电之路分布参数对回
4、路影响小；馈电之路分布参数对回路影响小； c LC 回路处在直流高点位上，安装不便；所回路处在直流高点位上，安装不便；所以，电路适合于频率高的场合。以，电路适合于频率高的场合。 高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉2并联馈电（简称为并馈）电路并联馈电（简称为并馈）电路 所谓并馈（所谓并馈（Parallel Supply）是指直流电源）是指直流电源 CCV滤波匹配网络和功率滤波匹配网络和功率管在电路形式上为并管在电路形式上为并接的一种馈电方式。接的一种馈电方式。 A各元件的作用各元件的作用 CL为高频扼流圈为高频扼流圈 1CC为电源滤波电容、为电源滤波电容、 2CC为隔直流电容。为隔直流
5、电容。 4.3.1图4.3.1（b） 集电极并联馈电电路高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉 a馈电支路分布参数直接影响信号回路的谐馈电支路分布参数直接影响信号回路的谐振频率；振频率； b信号回路（信号回路（ LC）处于直流低电位上，安装）处于直流低电位上，安装参数影响较大；所参数影响较大；所以，电路适合于频以，电路适合于频率较低的场合。率较低的场合。无论哪种馈电方式，都满足无论哪种馈电方式，都满足 cosCECCCCCcmVVVt4.3.1B B电路特点电路特点调整方便；调整方便；c .C E间分布间分布图4.3.1（b） 集电极并联馈电电路高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元
6、辉二基极馈电电路二基极馈电电路 下图中基极偏置电压是由下图中基极偏置电压是由 CCV通过通过 1BR、 2BR分压提供分压提供的，为了保证丙类工作，的，为了保证丙类工作， 上的分压值应小于功率管导上的分压值应小于功率管导1BR通电压通电压 ()BE onV，属于并馈电路。，属于并馈电路。 图4.3.2 基极并联馈电电路高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉但在丙类功放中，通常采用自偏压的形式：但在丙类功放中，通常采用自偏压的形式： 4.3.1图4.3.3 基极自偏压馈电电路 电路特点：电路特点： 图（a）所示是利用基极电流的直流分量 在上产生所需的偏置电压 ，是并馈电路。 0BIBRBB
7、V高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉 图（图（b）所示是利）所示是利用射极电流直流分量用射极电流直流分量 0EI在在 ER上产生所需的反向上产生所需的反向这种自给偏置的优点是能够自动维持放大器的工作稳定。这种自给偏置的优点是能够自动维持放大器的工作稳定。当激励加大时，当激励加大时，态变化不大。态变化不大。 4.3.1，是串馈电路，是串馈电路，BBV偏置电压偏置电压0EI增大，使偏压增大，使偏压 BBV也加大，静也加大，静态工作点态工作点Q降低，降低，因而又使因而又使 0EI的相对增加量减小；的相对增加量减小；反之，当激励减小时，反之，当激励减小时， 0EI减小，偏压减小，偏压 BBV
8、减小，减小，因而因而 0EI的相对减小量也减的相对减小量也减 小，这就使放大器的工作状小，这就使放大器的工作状高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉图（图（c）所示是利用）所示是利用 0BI流过高频扼流圈流过高频扼流圈 BL的直流电的直流电阻，得到近似阻，得到近似0V的稳定偏置电压，是并馈电路，由于所的稳定偏置电压，是并馈电路，由于所得到的得到的 BBV小，因而一般只在需要小的小，因而一般只在需要小的 BBV（接近乙类工作）（接近乙类工作）时，才采用这种电路。时，才采用这种电路。4.3.1高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉4.3.2 高频功率放大器的滤波匹配网络高频功率放大器的
9、滤波匹配网络 高频功率放大器的级与级之间或放大级与负载之间，高频功率放大器的级与级之间或放大级与负载之间，都要采用一定形式的回路，这个回路一般是四端网络。如都要采用一定形式的回路，这个回路一般是四端网络。如图图4.3.4所示。所示。 输入匹配（级间耦输入匹配（级间耦合）网络（合）网络（Input Input matching circuitmatching circuit）：四）：四端网络是用以与下级放大端网络是用以与下级放大器的输入端相连接。作用器的输入端相连接。作用是自前级放大器或信号源是自前级放大器或信号源取得最大激励功率。取得最大激励功率。4.3.2图4.3.4 放大器与负载之间 用四
10、端网络耦合 高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉 输出匹配网络（输出匹配网络（Output matching circuit）：四）：四端网络是用以输出功率至负载作用。作用是保证放大器端网络是用以输出功率至负载作用。作用是保证放大器的输出功率有效的加到负载（天线）上。的输出功率有效的加到负载（天线）上。这个四端网络应完成的任务是：这个四端网络应完成的任务是： 使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗相匹配，使负载阻抗与放大器所需要的最佳阻抗相匹配，以保证放大器传输到负载的功率最大，即它起着阻抗以保证放大器传输到负载的功率最大，即它起着阻抗匹配的作用。匹配的作用。高高 频频 电电 子子 线线
11、路路主讲 元辉 大多数发射机为波段工作，因此该四端网络应大多数发射机为波段工作，因此该四端网络应适应波段工作的要求，改变工作频率时调谐要方便，适应波段工作的要求，改变工作频率时调谐要方便，并能在波段内保持良好的匹配等。并能在波段内保持良好的匹配等。 抑制工作频率范围以外的不需要频率，即抑制工作频率范围以外的不需要频率，即它应有良好的滤波作用。它应有良好的滤波作用。 在有几个电子器件同时输出功率的情况下，在有几个电子器件同时输出功率的情况下，保证它们都能有效地传送功率到负载，但同时又应尽保证它们都能有效地传送功率到负载，但同时又应尽可能地使这几个电子器件彼此隔离，互不影响。可能地使这几个电子器件
12、彼此隔离，互不影响。 高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉4.3.3 谐振功率放大器的实际线路举例谐振功率放大器的实际线路举例 图7.3.4 50MHz谐振功率放大器电路 高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉高频扼流圈高频扼流圈L LB B中的直流电阻产生很小的负值偏置电压中的直流电阻产生很小的负值偏置电压 的输入阻抗在工作频率上变换为前级要求的的输入阻抗在工作频率上变换为前级要求的50 匹配电匹配电阻。集电极采用并馈电路，阻。集电极采用并馈电路，CL为高频扼流圈为高频扼流圈 1CC和和 2CC4.3.3组成由组成由T型和型和L型构成的两级混合网型构成的两级混合网BBV1C、
13、2C3C、 和和 1L，1C、 2C网络，网络，作为输入滤波匹配网络，调节作为输入滤波匹配网络，调节 可使功率管可使功率管为电源滤波电容，为电源滤波电容， 4C、 5C6C、 2L、 和和 3L组成组成 L型和型和T型构成型构成的两级混合网络，的两级混合网络，调节调节4C、 5C6C、 可使可使50 外接负载在外接负载在工作频率上变换为放大管所要求的匹配电阻。工作频率上变换为放大管所要求的匹配电阻。各元件的作用：各元件的作用：高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉图7.3.5 150MHz谐振功率放大器电路 4.3.3高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉型网络作为放大器输入端匹配
14、网络。集电极采用串馈电型网络作为放大器输入端匹配网络。集电极采用串馈电路，高频扼流圈路，高频扼流圈CL和和 cR、 1CC、 2CC3CC、 组成电源滤波网络，组成电源滤波网络，输出端采用由输出端采用由 4C 8C和和 2L 5L构成的三级构成的三级 型混合匹配型混合匹配滤波网络。滤波网络。基极采用由基极采用由 产生负值偏置电压的自给偏置电路。产生负值偏置电压的自给偏置电路。 BR为高频扼流圈，为高频扼流圈， BC为滤波电容，由为滤波电容，由 1C、 3C和和 1L构成的构成的TBL2C各元件的作用：各元件的作用：高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉图7.3.6 160MHz的谐振功率
15、放大器 4.3.3高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉高频扼流圈高频扼流圈 CL、 CR和和 58CC组成组成 型电源滤波网络，型电源滤波网络， 5C和和 8C为穿心电容。放大器输入端由为穿心电容。放大器输入端由 1C2C、 1L、 构成构成T形输形输入匹配网络，输出端采用由入匹配网络，输出端采用由 3C、 4C和和 2L3L、 组成组成 型输出型输出匹配网络。匹配网络。基极采用由高频扼流圈基极采用由高频扼流圈LB中的直流电阻产生很小的中的直流电阻产生很小的BBV的自给偏压电路。集电极采用串馈电路。的自给偏压电路。集电极采用串馈电路。负值偏置电压负值偏置电压高高 频频 电电 子子 线线
16、 路路主讲 元辉图4.3.7场效应管谐振功率放大器电路 4.3.3高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉栅极采用由栅极采用由 1R、 2R组成的分压式偏置电路，漏极采用组成的分压式偏置电路，漏极采用、 并馈电路，并馈电路， 1DL2DL高频扼流圈，放大器的输入端采用由高频扼流圈，放大器的输入端采用由 1C、 2C、 1L构成的构成的T型滤波匹配网络，输出端采用由型滤波匹配网络，输出端采用由 36CC、和和 2L、 3L组成的组成的L型和型和 型混合滤波匹配网络。型混合滤波匹配网络。 13DDCC和和 2DL组成组成 型电源滤波网络。型电源滤波网络。 4.3.3高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 元辉作业：4.18 4.19 4.29 4.30 4.31 4.32 4.37 4.40
