[发明专利]高频甲丙类功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路简单、调试方便、使用灵活以及具有较高工作效率的高频甲丙类功率放大器。

背景技术

目前市售的无线发射机高频功放电路以及大学教科书中所描述的高频电子线路，其高频放大电路的末级功放主要由甲、乙、丙、丁放大电路类型中任选其一来完成。甲类虽调试简单，但效率低；乙类电路复杂，调试困难；丙类电路虽然简单，但调试难度大，要求前级激励很苛刻；而丁类效率虽然最高，但调试难度最大，在实际电路中很少被采用。

高频丙类功率放大器在实际工作中，当前级激励输出的信号电压太小时，即激励信号的整个正半周中都不足以达到末级功放be结（NPN硅管）导通时所需的0.60V～0.73V的电压，末级始终处于截止状态，丙类电路不工作。

发明内容

本发明的目的是要设计出一种在保留丙类电路的所有属性外，附加一些简单且容易调试的电路，即使在前级激励电压不足的情况下，只要通过电路的简单调整，就能让末级功放从截止进入导通状态，其工作性质也就从丙类转为甲类或甲丙类的工作状态。

本发明所要解决的技术问题在于末级高频功放的工作状态，无论前级激励输出的信号大与小，只要通过简单的电路调整，就能让电路处于甲类、甲丙类以及丙类的工作状态，且尽可能处于较高的工作效率。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：在于末级高频功放采用甲、丙类混合电路，根据前级激励信号的大小，通过调整电位器RP1的阻值，让电路进入甲类或介于甲丙类之间或丙类的工作状态，确保有用高频信号处于最大量的放大状态且达到尽可能高的效率。

附图说明

图1为高频甲丙类功率放大器电原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步的详细描述。

参照图1，三极管VT1、VT2为单调谐高频放大电路，VT1为前置放大、VT2为激励放大，末级三极管VT3为高频甲丙类功率放大电路，当电位器RP1滑动动片处于最低端时，即中心抽头对地有效电阻为零，末级即为丙类放大器，故保留了丙类电路所有的属性。在高频扼流圈L5下端与电位器RP1的中心抽头，高频旁路电容C18上端三者相并接在一起，前述由于此时电位器RP1中心抽头调至最低端，相当于高频扼流圈L5下端接地，在前级激励VT2无信号输出时，VT3属截止状态；当VT2有信号输出时，VT3才导通，且导通角小于90⁰，电路处于丙类工作状态。高频扼流圈L5直流电阻、晶体管VT3基极体电阻构成基极自给偏压电路，集电极采用并馈电路，L4为高频扼流圈，电容C21为旁路电容，三极管VT3基极回路所接的电感L3、电容C12、C13，集电极回路电感L6、电容C19、C20分别构成输入、输出级T型匹配网络来共同完成高频功率放大任务，放大后的信号由OUT输出，其负载阻抗为75Ω。

高频扼流圈L5、电位器RP1、电阻R9及电容C18构成VT3基极偏置调整电路，当电路处于静态的情况下（激励级VT2无信号输出），调整电位器RP1，使VT3处于导通状态时，VT3的be结电压 0.60V﹤Vbe﹤0.73V，末级功放电路就从丙类转入甲类工作状态；调整电位器RP1，使VT3处于微导通状态时，VT3的be结电压 0V﹤Vbe﹤0.6V，末级功放电路就处于甲丙类工作状态。

在实际电路的制作调整过程中，当电路所有LC参数调整完毕后，用一台高频电压毫伏表接在输出端OUT带有75Ω的假负载上，电位器RP1中心抽头与地之间有效阻值为零时为起始调整点。当输入端IN接入被放大的高频信号后接通电源，若测得OUT输出电压已达到丙类功放的设计值，即使缓慢调整电位器RP1其输出电压也无变化，此时应将电位器RP1调整返回至原处，电路属丙类工作状态。

若OUT输出电压偏小，在缓慢调整RP1过程中，输出电压有增大的迹象，应继续缓慢调整直至输出电压表指示最大值为止，即无信号时VT3始终处于微导通状态，电路属甲丙类工作状态，这样确保了输出电压达到最大值的同时，也使放大器在此情况下达到了较大的效率。

若OUT无输出电压或输出电压明显小于设计值，当缓慢调整RP1，输出电压应有明显地增大，此时应继续调整直至输出电压表指示最大值为止，即在无信号时VT3始终处于导通状态，此时电路就转入甲类工作状态，同理，确保了输出电压达到最大值的同时，也使放大器在此状态下尽可能达到了较高的效率。   

上述工作状态的放大器效率分析：

放大器的输出功率P₀ 等于集电极电流基波分量在有载谐振电阻R_P上的功率，即