【正文】 理想化成為折線進(jìn)行分析 —— 稱為 折線分析法 ? 有一定誤差，但較為簡(jiǎn)便。 ? 工程上都采用近似估算和實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的方法對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析和計(jì)算。折線法就是常用的一種分析法。 ? 對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析計(jì)算，關(guān)鍵在于求出電流的 直流分量 Ic0和基頻分量 Icm1 ? 折線分析法的主要步驟： 測(cè)出晶體管的 轉(zhuǎn)移特性曲線 icube及 輸出特性曲線 icuce，并將這兩組曲線作理想折線化處理； 作出動(dòng)態(tài)特性曲線； 根據(jù) 激勵(lì)電壓 ub的大小 在已知理想特性曲線上畫出對(duì) 應(yīng) 電流脈沖 ic和輸出電壓 uce的波形； 求出 ic 的各次諧波分量 Ic0、 Ic1m、 Ic2m…… ，由給定的負(fù) 載諧振阻抗的大小，即可求得放大器的 輸出電壓、輸出 功率、直流供給功率、效率 等指標(biāo)。 晶體管特性曲線的理想化 一、正向傳輸特性曲線理想化 由理想化輸入特性 可得理想化的正向傳輸特性 ? ?0cc b e b zi g u U??? ? ???? ?be bzuU?? ?be bzuU?cbcbb e b eiigguu????? ? ???bzU? ?0bb b e b zi g u U??? ? ???? ?be bzuU?? ?be bzuU?bbbeig u?? ?—— 稱為理想化晶體管跨導(dǎo) bzU —— 理想化晶體管導(dǎo)通電壓或截止電壓 二、輸出特性曲線理想化 輸出特性曲線理想化： 飽和區(qū)、放大區(qū) ? 飽和區(qū) ：近似認(rèn)為 ic只受 uce的控制，而與 ube無關(guān)。理想的飽和 臨界線為一條通過原點(diǎn)的斜線。 ? 斜率 ： ? 放大區(qū) ：近似認(rèn)為 ic與 uce 無關(guān)。各條曲線為平行于 uce的水平線。對(duì)于等差的 Δib間隔應(yīng)該是相等的。 ? 表征臨界線的方程 ： cecrc ugi ?ceccr uig ???第三節(jié) 丙類高頻功放的折線分析法 一、晶體管特性曲線的理想化及其解析式 折線分析法：將晶體管的特性曲線理想化為折線再分析。 1，正向傳輸特性曲線 2，輸出特性曲線 導(dǎo)通電壓跨導(dǎo)::),(,0BZcBZBEBZBEcBZBECUgUuUugUui??????????????????0)(:CBZBEcCcrCEcrCiUugigugi截止區(qū)：放大區(qū)：臨界飽和線的斜率）（飽和區(qū)：集電極余弦電流脈沖的分解 一、 余弦電流脈沖的表示式 當(dāng)輸入信號(hào) 時(shí) , 集電極電流 ic的波形為 余弦電流脈沖 c osb bmu U t??c o s b z b bcbmUVU???c osbe bb bmu V U t???()( c o s )c c b e b zc b b b m b zi g u Ug V U t U???? ? ?當(dāng) ωt=θ c 時(shí) ,ic=0， 可得導(dǎo)通角 已知 Vbb、 Ubz和 Ubm可確定高頻功率放大器的半通角 θ c，有時(shí)也稱 θ c為通角。 通常用 θ c=180176。 表示甲類放大； θ c=90176。 表示乙類放大； θ c90176。 表示丙類放大。 余弦電流脈沖 表示式 (由脈沖高度 IcM和通角 θc決定 ) c o s c o s1 c o s cc c MctiI ??????c o s b z b bcbmUVU???( c os )c c bb bm bzi g V U t U?? ? ?( c os c os )c c bm ci g U t????當(dāng) ωt=0 時(shí) , ic=Icm， 可得 (1 c os )c m c b m cI g U ???第三節(jié) 丙類高頻功放的折線分析法 二、集電極余弦電流脈沖的分解 （一）余弦電流脈沖 iC的表達(dá)式 )c o s(c o s)(BZbmBBcCbmBBBEBZBEcCUtUVgitUVuUugi?????????????1,iC表達(dá)式 : ,0c o scCB Z B BcbmtiUVU????????時(shí)0 , ( 1 c o s ) ( .9 )C C M C M c bm ct i I I g U??? ? ? ? ?時(shí) 式2,iC兩參數(shù) : cCMI ?、二、余弦電流脈沖的分解系數(shù) 周期性的電流脈沖可以用傅氏級(jí)數(shù)表示： tnItItIIi c nmmcmccoc ??? c o s. ..2c o sc o s 21 ?????)( CMc n m II ???)(0 cCMco II ???其中 )(11 cCMmc II ???….. ——直流分量電流 ——基波分量電流幅值 ——N 次諧波分量幅值 )()c o s1(πc o ss i n d)c o s1(c o sc o sπ21dπ21 ππ0cocMcccccMcccMccIIttItiIcc????????????????????? ? ?? ?)()c o s1(πc o ss i n dc o s)c o s1(c o sc o sπ1dc o sπ11ππ1ccMcccccMcccMcmcIItttItωtiIcc?????????????????????? ? ?? ?)()c o s1)(1(s i nc o sc o ss i nπ2 dc o s)c o s1(c o sc o sπ1dc o sπ12ππcMccccccMcccMcmInnnnnIttntItωtiIcc????????????????????????????????? ? ?? ?α 稱為余弦電流脈沖分解系數(shù)。 α 0(θ c)為直流分量分解系數(shù)； α 1(θ c)為基波分量分解系數(shù)； α n(θ c)為 n次諧波分量分解系數(shù)。 011 ???g011 ???gc?g1與 的關(guān)系 三、 功率與效率 ? 功率放大器的作用原理是利用輸入到基極的信號(hào)來控制集電極的 直流電源所供給的直流功率 ，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào)功率輸出去。 有一部分功率以 熱能 的形式 消耗在集電極 上，成為集電極耗散功率 。 P= —— 直流電源供給的直流功率； Po —— 交流輸出信號(hào)功率； Pc —— 集電極耗散功率； P= = Po + Pc ? 故放大器效率： coooc PPPPP??? ??兩點(diǎn)結(jié)論： 1）設(shè)法盡量降低集電極耗散功率 Pc，則放大器效率 ?c自然會(huì)提高。這樣，在給定 P=時(shí)，晶體管的交流輸出功率 Po就會(huì)增大； 2） 由式 可知 如果維持晶體管的集電極耗散功率 Pc不超過規(guī)定值， 那么提高放大器效率 ?c，將使交流輸出功率 Po大為增加 。高頻功率放大器就是從這方面入手，來提高輸出功率與效率的。 ccco PP ?????????? ??1?如何減小集電極耗散功率 Pc？ 可見 使 ic在 uce最低 的時(shí)候通過 ，則集電極耗散功率自然會(huì)大為減小。 所以要想獲得高的放大器效率，高頻功率放大器的集電極電流應(yīng)該是脈沖狀。 導(dǎo)通角 ?c小于 90?，處于丙類工作狀態(tài)。 高頻功率放大器工作在丙類工作狀態(tài)時(shí) ?c＜ 90?，集電極余弦電流脈沖可分解為傅里葉級(jí)數(shù)： 晶體管集電極平均耗散功率： 01 Tc c eu dtT ?? ii c =I co + I c m 1 c o s ? t+ I c m2 c o s2 ? t+I c m3 c o s3 ? t+ …… 接近飽和區(qū) ?直流電源提供的直流功率： ?高頻輸出交流功率： pcmpcmcmcmo RIRUIUP 2121 21221 ???? Ucm 諧振回路兩端的基頻電壓 Icm1 基頻電流 Rp 回路的諧振阻抗 ?放大器的效率： )(2121101ccCCcmcmoc gIVIUPP ??? ????? 0c c cP V I? ?? CCcmVU??—— 稱為 集電極電壓利用系數(shù) —— 稱為 波形系數(shù) ，是通角 ?c的函數(shù)；