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1、高频电子线路复习2,高频功放与低频放大器的比较,共同点：输出功率大、效率高,不同点：,第6章 高频功率放大器,高频功放与高频小信号调谐放大器比较：,共同点：放大的都是高频信号，且负载均为谐振网络,不同点：,高频功放的功率关系,晶体管集电极电压：,晶体管基级电压：,高频功放分析的三个关系式：,1）在静态特征曲线的vc轴上取B点，使OB=V0，2）由B点作斜率为gd的直线BA，即得动态特征曲线。,动态特性,1）取点Q（t=900 ，vc=VCC，vb=VBB ）,2）取点A（t=00 ，vc=VCCVcm，vb=VBB Vbm）,3）两点连成直线,1、定性分析负载特性,欠压时Icm1几乎不变，过压
2、时Vcm几乎不变。因而可以把欠压状态的放大器当作一个恒流源，把过压状态的放大器当作一个恒压源。,2、VCC对工作状态的影响,RpVBBVbm都不变，则斜率和VBmax都不变。,VCC对工作状态的影响,3. VCC VBB RP不变时，Vbm对工作状态的影响,Vbm增加，则静态特性曲线向上平移。若原来工作于临界状态，则进入过压状态。反之， Vbm减小，静态特性曲线向下平移，进入欠压状态。,故，已调波放大（改变Vbm ）应工作在欠压状态。, 过压状态：随 Vbm 变大，电流凹陷深度增大，IC0 和 Icm1、Vcm 均增加缓慢，可认为近似不变。, 欠压状态：随 Vbm 变大，集电极电流脉冲高度变化
3、显著，从而IC0 和 Icm1、Vcm增加幅度大。,4. VCC Vbm RP不变时，VBB对工作状态的影响,VBB增大,故，基极调幅应工作在欠压状态。, 过压状态：随 VBB 变大，IC0 和 Icm1、Vcm 均增加缓慢，可认为近似不变。, 欠压状态：随 VBB 变大，集电极电流脉冲高度变化显著，从而IC0 和 Icm1、Vcm增加幅度大。,VBB对工作状态的影响,VBB,1、欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为 A甲类 B乙类 C甲乙类 D丙类2、某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为 （ D ） A过压 B弱
4、过压 C临界 D欠压3、功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类等 （ D ） A电路特点 B功率放大倍数 C电流大小 D功放管静态工作点选择情况,选择,4、利用高频功率放大器的集电极调制特性完成功放和振幅调制，功率放大器的工作状态应选 （ C ） A欠压 B临界 C过压 5、在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括 （ D ） A选出有用频率 B滤除谐波成分 C阻抗匹配 D产生新的频率成分6、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在哪种工作状态 （ B ） A临界 B欠压 C过压7、谐振功率放大器与调谐放大器的区别是 （ C ） A前者比后者电源电压高 B前者比后
5、者失真小 C谐振功率放大器工作在丙类，调谐放大器工作在甲类D谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大,8、关于通角的说法正确的是 （ B ）A是指一个信号周期内集电极电流导通角度 B是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半 C是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍,填空,1、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在 欠压 状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在 过压 状态。2、谐振功率放大器通常工作在 丙 类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为 周期性余弦脉冲 波，由于集电极负载的 选频 作用，输出的是与输入信号频率相同的 余弦 波。 3、丙
6、类高频功率放大器的最佳工作状态是 临界工作状态 ，这种工作状态的特点是 输出功率最大 、 效率较高 和 集电极电流为尖顶余弦脉冲波 。,4、功率合成器的关键部分是：功率分配与合成网络。5、一个理想的功率合成器应该满足条件：功率相加条件和相互无关条件。6、功率合成所用的混合网络主要是传输线变压器，兼有传输线和高频变压器两者的特点，相应的有两种工作方式，传输线方式和变压器方式。7、输出匹配网络的作用：保证放大器的输出功率有效的加到负载（天线）上。输出四端网络应完成的任务是：匹配网络、滤波、彼此隔离，互不影响。8、随着倍频次数的增高，输出功率和效率变化趋势下降。,简答,1、当谐振功率放大器的输入激励
7、信号为余弦波时，为什么集电极电流为余弦脉冲波形？但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压？答：因为谐振功率放大器工作在丙类状态（导通时间小于半个周期），所以集电极电流为周期性余弦脉冲波形；但其负载为调谐回路谐振在基波频率，可选出ic的基波，故在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。2、在谐振功率放大电路中，若Ubm、Ucm及UCC不变，而当UBB改变时，Ic1有明显的变化，问放大器此时工作在何种状态？为什么？答：由谐振功率放大器的基极调制特性知： Ubm、Ucm及UCC不变，而当UBB改变时，只有工作在欠压工作状态，Ic1有明显的变化。,3、在谐振功率放大电路中，若UBB、Ubm及Ucm
8、不变，而当UCC改变时Ic1有明显的变化，问放大器此时工作在何种状态？为什么？答：由谐振功率放大器的集电极调制特性知：Ubm、Ucm及UBB不变，而当UCC改变时，只有工作在过压工作状态，Ic1有明显的变化4、谐振功率放大器输出功率P。已测出，在电路参数不变时，为提高P。采用提高Vbm的办法。但效果不明显，试分析原因，并指出为了达到P。明显提高的目的，可采用什么措施？ 答：不明显是因为工作在过压状态。措施：增大VCC；减小RP（详细回答，做出Po与参数的对应曲线）,计算,1、某高频功率放大器工作在临界状态，已知其工作频率f520MHz，电源电压EC=25v，集电极电压利用系数=0.8，输入激励
9、信号电压的幅度Ubm =6v，回路谐振阻抗Re=50，放大器的效率C75。求：Ucm、Ic1m、输出功率Po、集电极直流能源PD及集电极功耗PC 当激励电压Ubm增加时，放大器过渡到何种工作状态？当负载阻抗Re增加时，则放大器由临界状态过渡到何种工作状态？ 解: 1. Ucm =EC=20V Ic1m= Ucm / Re=0.4A Po= Ucm Ic1m /2=4W PD= Po /C5.33W PC=PD Po1.33W2. 当激励电压Ubm增加时，放大器过渡到过压工作状态当负载阻抗Re增加时，则放大器由临界状态过渡到过压工作状态,例6.3.1 有一个用硅NPN外延平面型高频功率管3DA1
10、做成的谐振功率放大器，设已知CC24，工作频率MHz。试求它的能量关系。由晶体管手册已知其有关参数为f70MHz ，Ap（功率增益）13 dB，Cmax750,CE(sat)(集电极饱和压降)1.5,CMW。,解：,）由前面的讨论已知，工作状态最好选用临界状态。作为工程近似估算，可以认为此时集电极最小瞬时电压,2）,解：,3）选c=70o，,4）,未超过电流安全工作范围。,5）,6）,7）,8）,9）,End,第7章 正弦波振荡器,时产生振荡电流的情形,要得到较大振幅的振荡输出，起振条件应满足 ，然后随着振幅的增强， 向 过渡，直到振幅增大到某一程度，出现AF=1时，振荡达到平衡状态。,因此振
11、荡器的起振条件：,平衡条件：,工作强度系数，一般取（24）,用电路参数表示的振幅平衡条件和相位平衡条件：,振幅平衡条件,相位平衡条件,将复数形式的平衡条件用模和相角来表示：,稳定平衡条件,可见，要使平衡点稳定，A 必须在 VomQ 附近具有随 Vom 增大而下降(负斜率变化)的特性，即,或,7.6.2 电感反馈式三端振荡器 （哈特莱）,2022/11/15,qau.cxy,优点： 由于L1和L2之间存在互感M，容易起振。 改变回路电容来调整频率时，基本不影响电路的反馈系数，比较方便。,7.6.3电容反馈振荡器 X1和X2为容性, X3为感性, 满足三端式振荡器的组成原则, 反馈网络是由电容元件
12、完成的, 称为电容反馈振荡器, 也称为考必兹(Colpitts)振荡器 。,2022/11/15,qau.cxy,相位平衡条件的判断准则 射同它反,2022/11/15,qau.cxy,7.7 振荡器的频率稳定问题,1、评价振荡器频率的主要指标: 准确度与稳定度,1）振荡频率准确度：实际工作频率f与标称频率f0之间的偏差。,相对准确度：,绝对准确度：,回路品质因数Q对频率稳定度的影响,Q越大，相同的相移引起的频率变化越小,Q值越高，频率稳定度越高。r越小，Q越高，稳定度越高。,振荡回路总电容：,所以振荡频率由C3和L决定,电容三端式振荡电路的改进克拉泼电路,西勒振荡器电路(a) 实际电路; (
13、b) 交流等效电路,电容三端式振荡电路的改进西勒电路,振荡回路总电容：,振荡频率：,相当于一个电容三端式振荡器C-B型电路：皮尔斯电路,相当于一个电感三端式振荡器B-E型电路：密勒电路,1）石英晶体作为电感元件,1、并联型晶体振荡电路,图 密勒振荡器（电感反馈式）,E-B型并联谐振晶体振荡器密勒电路,该密勒电路（电感反馈式）是双回路振荡器。,LC1回路应呈电感性，因此其固有谐振频率大于振荡器工作频率。,2、串联谐振型晶体振荡器,JT处于串联谐振时，阻抗很小，相当于短路，此时正反馈最强。 该电路的振荡频率和频率稳定度都取决于石英晶体的串联谐振频率。,图 串联型晶体振荡电路,抑制非工作谐波的泛音振
14、荡电路,关键：用L1C1回路替代了C1,L1C1回路必须设计在该电路所利用的n次泛音和（n-2）次泛音之间。,图 泛音晶体振荡电路及LC回路的电抗频率特性,选择,1、为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用 （ B ）ALC正弦波振荡器 B晶体振荡器 CRC正弦波振荡器 2、利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是 （ B ）A。ffs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器B。ffs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器C。fsffp时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器D。fsffp时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器,3、在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的 （
15、 C ） ALC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波 B石英晶体振荡器不能产生正弦波 C电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大 D电容三点式振荡器的振荡频率做不高4、试用自激振荡的相位条件判别下图能产生自激振荡的电路 （ D ）,A B C D,5、 石英晶体谐振于fs时，相当于LC回路的 （ A ） A串联谐振现象 B并联谐振现象 C自激现象 D 失谐现象6、判断下图是哪一类振荡器 （ C ） A电感三点式 B电容三点式 C改进的电容三点式 D 变压器耦合式7、正弦波振荡器中正反馈网络的作用是 （ A ）A保证产生自激振荡的相位条件 B提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大 C产生单一频率的正弦波
16、,8电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，优点是 （ B ）A电路组成简单 B输出波形好 C容易调节振荡频率 D 频率稳定度高9、 如图所示电路，以下说法正确的是（ C ）该电路由于放大器不能正常工作，不能产生正弦波振荡该电路由于无选频网络，不能产生正弦波振荡该电路由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦波振荡该电路满足相位平衡条件，可能产生正弦波振荡,10、改进型电容三点式振荡器的主要优点是 （ C ）A容易起振 B振幅稳定 C频率稳定度较高 D减小谐波分量11、LC正弦波振荡器电路如图所示，下列哪种说法是正确的 A由于放大器不能正常工作，故不能振荡 B不满足相位平衡条件，
17、故不能振荡 C没有选频网络，故不能振荡 D电路能振荡（ D ） 12振荡器与放大器的区别是 （ C ）A振荡器比放大器电源电压高 B振荡器比放大器失真小 C振荡器无需外加激励信号，放大器需要外加激励信号D振荡器需要外加激励信号，放大器无需外加激励信号,填空,1、石英晶体振荡器是利用石英晶体的 压电和反压电效应 工作的，其频率稳定度很高，通常可分为 串联型晶体振荡器 和 并联型晶体振荡器 两种。,简答,1、石英晶体振荡电路如图所示说明石英晶体在电路中的作用是什么？Rb1、Rb2、Cb的作用是什么？电路的振荡频率f0如何确定？解：1. 石英晶体在电路中的作用是作为短路元件，只有当LC调谐回路谐振在
18、石英晶体的串联谐振频率时，该石英晶体呈阻性，满足振荡器相位起振条件。 2Rb1、Rb2的作用是基极偏置电阻，Cb的作用是高频旁路电容，,2、在如图所示的振荡电路中，C1C2500pF，C50pF，L1mH，问：该电路属于何种类型的振荡电路？计算振荡频率f0；若C1C2600pF，此时振荡频率f0又为多少？从两次计算的频率中能得出什么结论？解：1. 该电路属于串联改进型电容三点式振荡器 2.解得：C300pF fo290kHz 3. C350pF fo270kHz 可见,当C远小于C1及C2时,振荡频率主要由小电容C决定,例题：图是一些常见振荡器的高频电路, 判断它们是否满足相位稳定条件。,图
19、几种常见振荡器的高频电路,2022/11/15,qau.cxy,2022/11/15,qau.cxy,1、2、3满足什么条件时该振荡器能正常工作？且相应的振荡频率是多少？,2022/11/15,qau.cxy,(a)(b)(c),1若构成电容三点式电路,L1C1、L2C2 回路呈容性失谐，L3C3 回路呈感性失谐。,容性失谐：f f02 ；感性失谐：f f03 。,(a)(b)(c),2若构成电感三点式电路,L1C1、L2C2 回路呈感性失谐，L3C3 回路呈容性失谐。,感性失谐：f f01， f f03 。,End,例7.6.1:,振荡器的振荡频率应低于L1和C1支路的串联谐振频率，此时，该支路呈容性，整个回路满足电容三端的相位条件。,振荡器的振荡频率,
