【正文】 W= P39。 設(shè)三極管導(dǎo)通電壓為 VBZ，偏置電壓為 VBB，基極激勵電壓的振幅為 Vbm，根據(jù)關(guān)系式 bmBBBZC VVVco s ??? 當(dāng) θc ＝ 90176。 時，集電極損耗減小值為 ΔPC=PCP39。 時的效率 η39。 時的效率 η39。 （ 1）試分析放大器原來的工作狀態(tài)。 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp )()( 1122rrrrrIrIPPkkoAk???????????功率電子元件送至回路的總回路送到負(fù)載的功率h如果設(shè) ： 111po rCLR ??? 空載回路諧振阻抗)( 1111rrCLRP ????? 有載回路諧振阻抗11rLo??? 值空載回路111rrLL ?????值有載回路OLPPk RRrrrrrro???????????? ?? 11)(1)(111hr39。 Rp Rp 當(dāng)天線回路調(diào)諧在串聯(lián)諧振狀態(tài)時 ， 它反映到 L1C1中介回路的等效電阻為 設(shè)初級回路的接入系數(shù)為 p，則晶體管輸出回路的等效負(fù)載為： r39。 實際還有其它各種形式的匹配網(wǎng)絡(luò)。 解 : L1 R1 C1 R2= RL C2 R1應(yīng)該是功率放大器所要求的匹配電阻 Rp ,即 L1 C139。 L L C R L CR ( 小 ) C ’ R L ( 大 ) ( a ) L I 型 R L ＞ R LCR 匹配網(wǎng)絡(luò) L L ’ C R L ( 小 ) C R L CR ( 大 ) ( b ) L II 型 R L ＜ R LCR 匹配網(wǎng)絡(luò) 2.?形匹配網(wǎng)絡(luò) C 1 C 2 R L L 1 R L C 2 (1 n ) L 1 n * L 1 C 1 C 1 C 2 R L L 1 C 1 aL 1 bL 1 C 2 R L 在大功率輸出級 ， T型 、 Π 型等濾波型的匹配網(wǎng)絡(luò)就得到了廣泛的應(yīng)用 。 輸入匹配網(wǎng)絡(luò)或級間耦合網(wǎng)絡(luò) :是用以與下級放大器的輸入端相連接 輸出匹配網(wǎng)絡(luò) :是用以輸出功率至天線或其他負(fù)載 輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)常常是指設(shè)備中末級功放與天線或其他負(fù)載間的網(wǎng)絡(luò) . 這種匹配網(wǎng)絡(luò)有 L型、 ?型、 T型網(wǎng)絡(luò)及耦合回路。 ⑤ 扼流圈改為電感，組成諧振回路。 ( 1 ) 利用基極回路直流 BOI 產(chǎn)生偏壓 bBOBB RIU ?? IBO UBB ( 2 ) 利用 BOI 在 bbr ? 上產(chǎn)生偏壓 bbBOBB rIU ??? ，注意：一般 bbr ?很小，所以 BBU 很小且不穩(wěn)定。在保持 UBEmax不變的情況下， θ的減小 , 必然要求 UBB增加， Ubm同時也增加 ；為了保持工作在臨界狀態(tài)， Rp也必然要求同時增加，所以產(chǎn)生上述性能變化是由于 UBB增加， Ubm增加， Rp增加引起的。 0C00 180 )(90 0 ?? ?t解 （ 1） VUEuuV...UEu utcmCm i nCECEbmBm a xBEBE21012 113080 0A10??????????????點：A B VEuVE utCCEBBE12 90B 0??????點：VUEuitcmCCEC22 0 1 8 0D10??????點：連接 ABD，即為動態(tài)特性線 （ 2）由動特性曲線畫出的 ic和UCE波形 2190 190 90 01000C????)()( ?????（ 3）計算輸出功率和效率 例 題意分析 ：本題考查簡單抽頭并聯(lián)諧振回路的阻抗變換。 解： （ 1）根據(jù)臨界狀態(tài)電壓利用系數(shù)計算公式有 3 1524121)(24121 2120 ????????????? cccr ESPVEU crcc ???? ?AU PIcc 1522 01 ????AII cc )()( 0110 ???? ????WIEP ccD ????WPPP Dc ?????% 150 ???DPPh???? 1ccL c rIUR所以 （ 2）若輸入信號振幅增加一倍，根據(jù)功放的振幅特性，放大器將工作到過壓狀態(tài)，此時輸出功率基本不變。 當(dāng)諧振功率放大器用作振幅限幅器時， 放大器必須在 Ubm變化的范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。過壓狀態(tài)，效率高，但輸出功率較小。 gd ? ubemax ? ? ? 特點： cesce Uu ?m i n ，晶體管的動態(tài)范圍延伸到飽和區(qū)。 oU 動態(tài)特性曲線在 CEu 軸上的截距。1 丙類倍頻器的電路結(jié)構(gòu)晶體管倍頻器與高頻功放的線路基本相同，唯一 不同之處是它的集電極回路對輸入信號的某次諧波頻率 nf 調(diào)諧。 ui負(fù)半周時 VT2管飽和導(dǎo)通， VT1管截止。此時 PR 1ci 也 最大，而對其它諧波失諧阻抗很低，呈電容性 ，相當(dāng)短路 。 50% ＜ h ＜ % 推挽 低頻 丙類 ? c ＜ 90 176。 IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O 晶體管的工作狀態(tài) 甲類工作狀態(tài) 晶體管在輸入信號 的整個周期都導(dǎo)通 靜態(tài) IC較大，波形好 , 管耗大效率低。但二者的工作頻率和相對頻帶寬度相差很大。 諧振功率放大器 波形圖 小信號諧振放大器 波形圖 i c Q e b t o o i c t i c Q e b t o o i c t 小信號諧振放大器 波形圖 i c e b t o o i c t V BZ 諧振功率放大器 波形圖 諧振功率放大器與非諧振功率放大器的異同 共同之處 :都要求輸出功率大和效率高。 功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是 輸出功率與效率 。 丙類諧振功率放大器的工作原理 1 基本電路結(jié)構(gòu) 除電源和偏置電路外，主要由 三 個部分組成： 晶體管 （常采用平面工藝制造的 N P N ） ： 高頻 大功率晶體管，能承受高電壓 、 大電流， ?Tf ， 一般工作時發(fā)射極反偏 (C 類 ，基極偏置電壓使晶體管工作在截止區(qū)，一般為負(fù)值 ) ； 輸入激勵電路 ： 提供所需信號電壓，一般為大信號，在 0 . 5 伏以上 輸出諧振回路 ： （ 1 ）濾波選頻， ( 2 ) 阻抗匹配（ 保證高效 ） 。 3. 高頻功放的功率關(guān)系 ( 1) 集電極電源提供的直流功率：0CCD IEP ? ( 2 ) 集 電 極 輸 出 交 流 功 率 （ 負(fù) 載 上 得 到 的 功 率 ）PCmPCmCmCm RURIIUP22121 1212110 ???? （注意 PR 為回路諧振阻抗）( 3) 集電極耗散功率 CP ， oDC PPP ?? ( 4 ) 集電極能量轉(zhuǎn)換效率 ch ：? ?cCOCCmCmCooDocgIEIUPPPPP??h1112121?????其中：CCmEU 1?? 為集電極電壓利用系數(shù)； 討論：(1 )CPCmCCm E RIEU 11 ??? ， ?????? cPR h? ( 2 ) ? ?COCmc IIg 11 ?? ，一般有： ? ? ????? ccc g h?? 1 ( 3 ) cccocooc PPPP P hhh ????? 1 當(dāng)晶體管允許的耗散功率一定時， ??? oc Ph? ?cCOCCmCmCooDoc gIEIUPPPPP ??h1112121?????( 4 ) 集電極能量轉(zhuǎn)換效率 ch ：，功放管的集電極損耗功率 。 VT1 VT2 T1 L C RL EC CC ui ub2 ic1 ic2 uL uA EC ic1 ωt ic2 ωt uL ωt 盡管每管飽和導(dǎo)通時的電流很大，但相應(yīng)的管壓降很小，這樣，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高 dt)t(u)t(iTPTCECC ??201UCES uA ωt ub1 EC2UCES 2. 輸出功率及效率計算 uA為矩形方波，用傅里葉級數(shù)展開后可求得其基波分量的振幅為 ： 當(dāng)串聯(lián) Q值足夠大，且諧振于 f0 ，則 ： EC EC2UCES uA ωt UCES ic1 ωt ic2 ωt uL ωt UA1m≈ )UE(C E SC 2π2 ?)UE(UU C E SCmA 2π21Lm ???IC0 )UE(RRUI C E SCLLLmL 2π2m ?