【正文】 出回路直流電壓 VCC的變化 丙類功放的性能分析 ?例題 已知一處于臨界工作狀態(tài)的丙類功率放大器。在單音激勵下的輸出功率為35W，此時的 VCC =50V。如功放的集電極電壓特性如圖 328所示。試求在其它條件不變時， VCC減半后的電路輸出功率為多少？ ?解：從圖 328的集電極電壓特性得知： VCC減半時，基波電流振幅應(yīng)減半，而；所以，在 VCC =25V時。 丙類功放的性能分析 ?三 . 輸入回路直流電壓變化 丙類功放的性能分析 ? 4. 輸入交流信號的振幅變化 丙類功放的性能分析 ?例題 已知某一由場效應(yīng)管組成的丙類功放，其輸入回路如圖 329（ a）所示。其中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖 3211所示。當(dāng)VGG=2V， Vim=2V時放大器處于臨界工作狀態(tài)，其效率為 70%。試問：在其它條件不變情況下， Vim由 2伏變成 1伏后，功放效率如何？ 丙類功放的性能分析 ?解：由于 VGG=2V，所以無論 Vim為何值，管子的導(dǎo)通角均為 90 o。又由已知的轉(zhuǎn)移特性可知： Vim減半后，的最大值也應(yīng)減半。由式（ 323）和式（ 325），和也會減半。這樣，利用式（ 329）可得到 Vim減半后， ?值也應(yīng)減半。 實際丙類諧振功放的原理分析 丙類功放輸出電路的特性 ? 在圖 321(a)的并聯(lián)諧振負載型丙類功放中， C、 E端的交流電壓本應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)正弦波 (在正弦激勵下 )。但若考慮到實際情況， C、 E兩端要保持標(biāo)準(zhǔn)的正弦交流波形是不可能的。 ? 第一，在管子 C、 E端的大電壓變化情況下，從三極管的 C、 E極看進去的輸出等效電容的變化是極大的。由這一等效電容和電路中 C、 L共同構(gòu)成的諧振回路的諧振頻率將不可能固定不變，那么在管子截止期間和其它時間內(nèi)，由電容濾除高頻諧波的能力就不可能相同。因而從時域來看 vo(t)是不理想的。 丙類功放輸出電路的特性 ?第二，在管子飽和工作期間，飽和電流與 vCE的特殊關(guān)系 (見近似表達式，即式 (3214)決定了 vCE(t)的負峰會受到低飽和電阻 (1/Scr)的瀉放而發(fā)生畸變。 ?第三、如進一步考慮到在高頻工作時，電路中的引線等引起的大量分布電抗和小數(shù)值 L、C難以實現(xiàn)性，以及并聯(lián) Q值不可能很大的實際情況，要得到理想的 vo(t)也是不可能的。 丙類功放輸出電路的特性 ?由圖 332，的大小可通過電容 Cc來計算。電容 C’c上的電流為： ? i(t)=Idc?iC’?io’ (331) ?由于容值 C’c和電流 i’C的大小難于用數(shù)學(xué)式子來表達，從而導(dǎo)致了的計算變得不可能進行。 丙類功放輸出電路的特性 ?圖 331（ b）的波形為實驗所得，在工程設(shè)計中可采用下列公式進行估算。 R2)VV(6250P 2)t(CECC sao. ??CCMC V)4~3(V ?cdI)4~3(I MC ? 丙類功放輸入電路的特性 ?圖 321（ a）的輸入回路存在著兩個方面的缺陷。 ?第一，在 PN結(jié)單向?qū)ㄌ匦缘挠绊懴拢盘栐摧敵龅碾娏鞑ㄐ螄?yán)重偏離了輸入的變化規(guī)律。 ?第二，要使輸出諧波分量少，應(yīng)盡可能的使波形在導(dǎo)通期間與輸入信號的變化規(guī)律一致。 輸入電路的直流饋電方式 ?所謂 饋電 是指直流通路的情況。由于輸出直流通路通常都與圖 331(a)類似，所以，下面只對輸入回路的情況進行討論。 ? 在三極管 B、 E兩極間形成自身反偏壓的條件是什么？ 輸入電路的直流饋電方式 諧振功放的耦合和設(shè)計原則 ?初步設(shè)計包括兩個方面的內(nèi)容。 ?一是對信源與放大器、放大器與負載聯(lián)接方式的設(shè)計問題，即匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計問題； ?另一個則是放大器本身的設(shè)計問題，它主要包括管子的選取、輸入信號阻抗和輸出負載阻抗的取值問題。 復(fù)制電路舉例 ? 例題 某一晶體管，在 146MHz， VCC= V時，按圖 331(a)類似電路給 50? 負載提供 20W的輸出功率 (PL )，電路功率增益 GP=，并且大信號阻抗 Zc=??， ZB=??。試說明含義。 ? 解：題中的大信號阻抗理解為上述特定晶體管的電路指標(biāo)下，三極管 C、 E間外接基波交流負載阻抗和B、 E間看出的基波阻抗的最佳值已經(jīng)給定，見圖 341。 復(fù)制電路舉例 復(fù)制電路舉例 ?如考慮到 RFC RFC2的交流阻抗很大，即實際可取 ?則 BZR F C s 251 ?? ???? cs ZR F C 252 ?)(71j33ZZ ..co ???? ?)(780j641ZZ ..Bs ???? ?)(0490 .1 HR F C ?? )(10 .2 HR F C ?? 復(fù)制電路舉例 ? 有關(guān) Zo和 Zs的進一步確定問題，將在 配網(wǎng)絡(luò)部分中講解。 ? 因為 GP=，而在 Zo和 Zs網(wǎng)絡(luò)中，只有負載 RL和信源內(nèi)阻 Rs消耗能量，則輸入三極管的能量，也就是信源輸出的能量為 ? 若這時已知集電極效率為 60%，則直流電源輸出功率為： Pd=Po/60%? ? (W)，流過 RFC2的直流電流 Idc/VCC=(A)。 )W(66110 P10 PP . ??? 復(fù)制電路舉例 ?例題 現(xiàn)需設(shè)計一功率放大器，工作頻率為 170MHz，輸出功率為 10W。電路工作于臨界狀態(tài)的 C類放大器。 ?解：首先，討論三極管應(yīng)滿足的條件 復(fù)制電路舉例 ?（ 1）為了減小工作頻率的變化對管子放大倍數(shù)的影響，也為了使管子的引線電感，結(jié)電容等電抗分量的影響最小，應(yīng)使所選管子的 fT越大越好。但限于成本和實際管子的制造水平，管子的 fT與工作中心頻率 fs應(yīng)滿足下式： ZT MH340f2f s ?? 復(fù)制電路舉例 ?（ 2）由題知，電路的輸入信號應(yīng)為等幅、頻率可變的信號，如第八章圖 8321的信號，這樣管耗可認為基本恒定。如輸出負載網(wǎng)絡(luò)中只有負載消耗能量，則管耗為Pcmax=Po/??Po 。 ?的 PCM應(yīng)滿足下式： PCM ? ?(W) 復(fù)制電路舉例 ? 3．對三極管 V(BR)CEO的要求。在考慮到管子的二次擊穿，諧波電壓，以及在調(diào)試中出現(xiàn)的失諧情況，應(yīng)有下式的限制。 ? V(BR)CEO ? 3VCC （ 343） ? 4．對三極管 ICM的要求。如考慮到輸入信號的頻率范圍，以及電路的基本正常工作等實際情況， ICM應(yīng)滿足： ? ICM ? 2Idc=2(Po/?)/VCC （ 344） 復(fù)制電路舉例 ?綜合上述條件，查閱大功率三極管手冊，可選取 3DA22B，其指標(biāo)為： ? PCM=15W， ft? 400MHZ， ICM= ? VCE(sat) ? ， V(BR)CEO ? 55V， Cob ? 40pF ?通過相應(yīng)的計算，可取電路 VCC=20V，Idc=。 復(fù)制電路舉例 ?現(xiàn)在，我們再來討論管子交流通路的 ZB和，如圖 342所示。忽略三極管輸出引線電感后可分析如下： ?對輸出回路， C、 E端的并聯(lián)等效電阻 R為： ? (345) ?也就有 (346) )(172 )(2)(0 ?????? o s a tPVVRZ ECCC??LZ1Cj171Z1oesc????? 耦合電路 ?耦合電路 是為解決電信號能否有效地進行傳輸提出來的。 ? 1. 基本阻抗變換電路 ?令： (347) ?可得： (348) ? ppppjXRjXRjXRss ????p2p2p2p RXRXR s??p2p2pp XXRRX s?? 耦合電路 ?又由 (a)圖有： ，由 (b)圖有： ?將式（ 348）、式（ 349）代入，令： pppXRQ ?Q sp ??)Q1(RR 2p s ??sX1X22p??sssRXQ ? 耦合電路 ? 2. 運用舉例 耦合電路 ?由式（ 3412）有： ? (3414) ?又由式 (3410)得： ? (3415) ? (3416) 7631RRQ .sp ???)(40812QRX .s ???)(313QRX .pp ??? 耦合電路 耦合電路 ?電容 C的大小由下式?jīng)Q定： ? (3417) ?即 (3418) ?為討論由上式?jīng)Q定的電容大小對網(wǎng)絡(luò)通帶的影響，可令 ?=?s+??代入式 (4417)，得： ? (3419) ?將式 (3418)代入上式，并整理得 ? (3420)三 . 常用 L、 C匹配網(wǎng)絡(luò) j114)X71(jCj 1Lj ..ss???? ??)L114(jCj 1 ss. ?? ??C)(j1L)(jZss ?????? ????)L114(jLj114jZ ss.. ???? ???? ?????三 . 常用 L