高頻諧振功率放大器設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 的非線性狀態(tài)，不能用線性等效電路分析，工程上普遍采用解析近似分析方法——折線法來分析其工作原理和工作狀態(tài)。根據(jù)理想化原理晶體管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性可用交橫軸于VBZ的一條直線來表示(VBZ為截止偏壓)。我們知道，在一元件（呈電阻性）的耗散功率等于流過該元件的電流和元件兩端電壓的乘積。圖22 諧振功率放大器各級(jí)電壓和電流波形 集電極電流余弦脈沖分解當(dāng)晶體管特性曲線理想化后，丙類工作狀態(tài)的集電極電流脈沖是尖頂余弦脈沖。時(shí)，Icm1/Ic max達(dá)到最大值。但此時(shí)放大器處于甲級(jí)工作狀態(tài)效率太低。 ic ic 3 2 1 Im 0 180176。 諧振功率放大器的外部特性(1)負(fù)載特性如果VCC、VBB、Vb 這幾個(gè)參變量不變，則放大器的工作狀態(tài)就由負(fù)載電阻R 決定。②臨界狀態(tài)：負(fù)載線和Eb max正好相交于臨界線的拐點(diǎn)。如圖26所示。當(dāng)Vbm一定， VBB自負(fù)值向正方向增大，集電極電流脈沖不僅寬度增大，而且還因VBEmax增大而使其高度增加，因而IC0和IC1m（相應(yīng)的Vcm）增大，結(jié)果使VCEmin減小，放大器由欠壓進(jìn)入過壓狀態(tài)。,所以諧振回路的最佳電阻為=集電極基波電流振幅≈集電極電流最大值為=其直流分量為=*=*=電源供給的直流功率為PD=Ucc*Ico=集電極損耗功率為P= PD – PC =轉(zhuǎn)換效率為η= PC / PD =100/=%當(dāng)本級(jí)增益=13dB即20倍放大倍數(shù)，晶體管的直流β=10時(shí)，有：輸入功率為P1=P0/AP=5mW基極余弦電流最大值為IBM = ICM /β ≈ 基極基波電流振幅==所以輸出電壓的振幅為UBM =2 P1/ IB1M≈丙類功放輸入、輸出回路均為高頻變壓器耦合方式，其中基極體電阻Rbb25Ω,則輸入阻抗≈則輸出變壓器線圈匝數(shù)比為≈在這里，我們假設(shè)取N3=3和N1=8，若取集電極并聯(lián)諧振回路的電容為C=100pF，則≈采用Φ10mmΦ6mm5mm磁環(huán)來繞制輸出變壓器，因?yàn)橛衅渲? μ=100H/m , A=, =25mm, L =所以計(jì)算得N=7甲類功率放大器輸出功率等于丙類功率放大器的輸入功率，即：PH = P1 =5mW輸出負(fù)載等于丙類功放輸入阻抗，即RH ==設(shè)甲類功率放大器為電路的激勵(lì)級(jí)電路，則集電極輸出功率PC =≈若取放大器的靜態(tài)電流ICC = ICM=5mA，則集電極電壓振幅UCM =2 PC / ICM =最佳負(fù)載電阻為=則射極直流負(fù)反饋電阻≈1780Ω (≈ICM)則輸出變壓器線圈匝數(shù)比≈2本級(jí)功放采用3DG12晶體管，取β=30 =13dB即20倍放大倍數(shù)則輸入功率Pi = P0 /=放大器輸入阻抗Ri= Rbb+β*R3=25Ω+30R3若取交流負(fù)反饋電阻R3=10Ω，則Ri=335Ω所以本級(jí)輸入電壓≈綜上可知Ui=0時(shí)，晶體管射極電位UEQ= ICQRE1 = UBQ =IBQ = ICQ /β=若基極偏置電流I1 =5 IBQ，則R2 = UBQ /5 IBQ ≈所以，有≈ 電路原理圖如圖31 為高頻諧振功率放大器的總體電路圖。先假設(shè)諧振回路已經(jīng)處于諧振狀態(tài)，即集電極的負(fù)載電阻為純阻抗?；芈分C振時(shí)，高頻電壓表的讀數(shù)應(yīng)達(dá)到最大值，直流毫安表的讀數(shù)為最小值，示波器檢測(cè)的波形為不失真基波。的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。不過，這次實(shí)驗(yàn)的最大收獲就是鍛煉了我獨(dú)立思考的能力，由于參數(shù)的計(jì)算有點(diǎn)復(fù)雜，需要自己獨(dú)立思考各個(gè)參數(shù)的意義和各個(gè)參數(shù)之間的聯(lián)系，這就要求我在設(shè)計(jì)過程中必須認(rèn)真思考，絕不能馬虎，否則，算出來的可能就是錯(cuò)誤答案。這一點(diǎn)我深有體會(huì)，在很多時(shí)候，我遇到的困難或許別人之前就遇到過，向他們請(qǐng)教遠(yuǎn)比自己在那邊摸索來得簡(jiǎn)單
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