【正文】 Vcm i c =I c0 +I c m 1 c o s ? t + I c m 2 c o s 2 ? t+ ? + I c m n c o s n ? t+ ?根據(jù)上述分析，可以畫出諧振功率放大器的負(fù)載特性曲線 欠壓 過壓0臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負(fù)載特性曲線 欠壓狀態(tài) 的功率和效率都比較低，集電極耗散功率也較大，輸出電壓隨負(fù)載阻抗變化而變化，因此較少采用。 欠壓 過壓0 臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負(fù)載特性曲線 欠壓 過壓 臨界 ic1 ic 2 ic 3 ic 4 ic 5 ic VB E m a x VCE VCC5 VCC3 VCC 1 VC 1 VC2 VC3 VC4 VC 5 欠壓 臨界 過壓 VCC變化時(shí)對(duì)工作狀態(tài)的影響 在 欠壓區(qū) 內(nèi)，輸出電流的振幅基本上不隨 VCC變化而變化，故輸出功率基本不變； 而在 過壓區(qū) ，輸出電流的振幅將隨 VCC的減小而下降，故輸出功率也隨之下降。 ( a)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmIC0OIc m 1( b)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmPoOP=Pci pVbm變化時(shí)電流、功率的變化 2. 改變 vb m對(duì)工作狀態(tài)的影響 當(dāng) vb m由小到大變化時(shí)，放大器的工作狀態(tài)由欠壓 ?臨界 ?過壓。 ?c小， Rp大。 直流饋電線路 直流饋電電路是指直流供電電路，它包括 集電極饋電電路和基極饋電電路。 無論哪種饋電方式，都滿足 c o sC E C C C C C c mV V V t? ? ?? ? ? ?B．電路特點(diǎn) 調(diào)整方便； c． .ce間分布 圖 415（ b） 集電極并聯(lián)饋電電路 二．基極饋電電路 下圖中基極偏置電壓是由 CCV通過 1BR、 2BR分壓提供 的，為了保證丙類工作， 上的分壓值應(yīng)小于功率管導(dǎo) 1BR通電壓 ()BE onV，屬于并饋電路。作用是自前級(jí)放大器或信號(hào)源取得最大激勵(lì)功率。 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的主要功能與要求是 匹配、濾波和高效率。 50 ?C117pL116 nH3 DA 1 0 7Lc2 8 0 n H Lb2 8 0 n HC245 pVCC+ 28 VCc0 .01L297 nHC316 pC410 p50 ?13W基極采用自給偏置電路 ， Ib0在 Lb的直流電阻上產(chǎn)生很小的負(fù)向偏置電壓， C C L1構(gòu)成 T型匹配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié) C1和 C2， 使本級(jí)的輸入阻抗等于前級(jí)放大器所要求的 50?匹配電阻 ， 以傳輸最大的功率。 (2) 為了提高發(fā)射信號(hào)頻率的穩(wěn)定程度，主振器常采用石英晶體振蕩器，但限于工藝，石英諧振器的頻率目前只能達(dá)到幾十 MHz，為了獲得頻率更高的信號(hào)，主振后需要倍頻。 Rb_自偏電阻，也可用高頻扼流圈代之， C2是高頻旁路電容 ,L、 C是調(diào)諧回路， 調(diào)諧在輸入信號(hào)的某次諧波頻率上 。作為基波放大時(shí)，負(fù)載回路要濾除高次諧波分量還是比較容易的。 2. 諧振功率放大器的特點(diǎn)是晶體管基極為負(fù)偏壓，即工作在丙類工作狀態(tài)，其集電極電流為余弦脈沖狀，由于負(fù)載為 LC回路，則輸出電壓為完整正弦波。過壓工作狀態(tài)也用于中間級(jí)放大。 回路是由 L、 C二個(gè)儲(chǔ)能元件組成。當(dāng)補(bǔ)充的能量與消耗的能量相等時(shí)，電路中就建立起動(dòng)態(tài)平衡，因而維持了等幅的正弦波振蕩。 七、 功放管在高頻工作時(shí)很多效應(yīng)都會(huì)表現(xiàn)出來，因此，理論分析與實(shí)際參數(shù)有一定誤差，分布電阻、電感和電容等效應(yīng)不可忽略，功放管的實(shí)際工作狀態(tài)要由實(shí)驗(yàn)來調(diào)整。 三、掌握諧振功率放大器的負(fù)載特性、各極電壓對(duì)工作狀態(tài)的影響 欠壓 過壓0臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負(fù)載特性曲線 各極電壓的變化也會(huì)引起工作狀態(tài)的變化。 怎樣提高輸出回路的濾波作用呢？ 一、掌握諧振功率放大器的作用、特點(diǎn)及其與高頻小信號(hào)放大器和低頻功率放大的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 ?丙類倍頻器工作的工作狀態(tài) : 倍頻器應(yīng)該工作在欠壓、臨界還是過壓狀態(tài)呢？ 欠壓和臨界狀態(tài)。其如圖所示。 2. 50MHz， 25W調(diào)諧功率放大電路 在發(fā)射系統(tǒng)中常采用 晶體管丙類倍頻器 來獲得所需要的發(fā)射信號(hào)頻率。1 L型匹配網(wǎng)絡(luò)具有電路簡單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，不足之處是電路的品質(zhì)因數(shù) Q值很低 (通常 Q＜ 10)，因此電路的濾波特性很差，所以在實(shí)際的發(fā)射機(jī)中，常常選用 T型或 ?型網(wǎng)絡(luò)作匹配之用。 ④ 在有幾個(gè)電子器件同時(shí)輸出功率的情況下，保證它們都能有效地傳送功率到負(fù)載，但同時(shí)又應(yīng)盡可能地使這幾個(gè)電子器件彼此隔離，互不影響。如下圖所示。 A．各元件的作用 Lc為高頻扼流圈、 Cc1為電源濾波電容、 Cc2為隔直流電容。 4) 求交流電壓振幅： Vcm=VCC?=24?= 對(duì)應(yīng)功率、效率。 “最佳”的含義在于采用這一負(fù)載值時(shí)，調(diào)諧功率放大器的效率較高，輸出功率較大。改變 VCC時(shí)，其工作狀態(tài)和電流、功率的變化如上圖所示。 改變 VBE tVVvtVVvcmCCCEbmBBBE??c o sc o s????? i c i c 3 2 1 ic m a x 0 180 ? ＜ 90 ? 半導(dǎo)通角 ? t B A C D 3 2 1 負(fù)載增大 VBE= vBE m a x VCC Q VCE min Vcm 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) Rp Vcm Vcm (1) 改變 Rp，但 Vbm、 VCC、 VBB不變 當(dāng)負(fù)載電阻 Rp由小至大變化時(shí)，放大器的工作狀態(tài)由欠壓經(jīng)臨界轉(zhuǎn)入過壓。 動(dòng)態(tài)線穿過臨界點(diǎn) C后，電流沿臨界線下降，因此集電極電流 ic呈下凹頂狀，過壓愈重，則 ic波頂下凹愈厲害，嚴(yán)重時(shí)，ic波形可分裂為兩部分。 特殊點(diǎn)說明 ⑴ A點(diǎn) ： ＝ 0， vBE達(dá)到最大，vCE達(dá)到最小， iC達(dá)到最大； ⑵ Q點(diǎn)： ＝ 90?， vCE＝ VCC， 虛擬電流 IQ＝ gc（－ VBB－ VBZ） ? t O – ?c + ?c vC E 斜率 ic m a x VCm 2 ?c vC E m i n Vo IQ O ic A vBE m a x= – VBB+Vbm ??????????cmVbmVcgdg B VCC Q ic –vCE坐標(biāo)平面上的 動(dòng)態(tài)特性曲線的作法與相應(yīng)的 ic波形 ???????????????????? RpIcmbmVcgcmVbmVcgdgt?t? vCE= VCC–Vcmcos?t vBE= –VBB+Vbmcos?t vBE= –VBB ic = gd(vCE– V0) 動(dòng)態(tài)特性 2. 功率放大器的 負(fù)載特性 在 VCC、 VBB、 Vbm為一定，只變化放大器的負(fù)載電阻而引起的放大器輸出電壓、輸出功率、效率的變化特性稱為負(fù)載特性。 動(dòng)態(tài)特性 所謂動(dòng)態(tài)特性是和 靜態(tài)特性 相對(duì)應(yīng)而言的，在考慮了負(fù)載的反作用后，所獲得的 vCE、 vBE與 ic的關(guān)系曲線就叫做 動(dòng)態(tài)特性 。 ic 過壓區(qū) 臨界線 欠壓區(qū) v BE v CE 0 g cr 則 臨界線方程 可寫為 ic=gcrvCE (2) gcr 為臨界線的斜率 則 轉(zhuǎn)移特性方程 可寫為 ic =gc(vBE–VBZ) (vBE＞ VBZ) (1) 常數(shù)????CEBEcc vvgi gc 為轉(zhuǎn)移特性方程的斜率 式 (1)和 (2)是折線近似法的基礎(chǔ)，應(yīng)很好地掌握。 對(duì)諧振功率放大器進(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。 b. 保持 iCmax 不變 , 增加 α 1(θ) . 1 m a x ()c m CIi ????20 1 11122c m c m c m LP V I I R? ? ?a. 保持 θ不變 , 增加 iCmax : 如提高 gc , Vbm和 VBB V bm v b ? t ? t i C 0 ? c + ? c VBB 0 ? c + ? c v B 轉(zhuǎn)移 特性 i C V BZ o 理想化 /BiVbm ?n 0 . 5 0 20 ? 40 ? 60 ? 8 0 ? 10 0 ? ? ?1 ?0 1 8 0 ? 120 ? 160 ? ?1 ?0 ?0 ?1 ?2 ?3 1 40 ? b. 保持 iCmax 不變 , 增加 α 1(θ) : 如調(diào)整 θ=1200 . ?≈120? (2)放大器的集電極效率： 1010112 ()2c m c mcC C CVIPgP V I? ? ???? ? ?1c m c m LC C C CV I RVV? ??集電極電壓利用系數(shù) 1 1100()()()cmcCIgI???????波形系數(shù)，是通角 ?的函數(shù)； ?越小 ,