【正文】 + uCE EC UBB + uc1 ic 常數(shù)????ceuBEcc uig2 工作原理分析 uBE ic ? UBB ? UBZ ub C??C?ic ? C?C??( 1 ) 集電極電流 ci 設輸入信號電壓 :tUu bmb ?c o s?Ubm 則加到晶體管基極 、 發(fā)射級的有效電壓為 : BBbmBBbBE Utc o sUUuu ???? ?由晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線可以看出：當 BZBE Uu ? ， 0?ci 當 BZBE Uu ? ， ? ?BZBEcc Uugi ?? 式中 cg 為 折線的斜率 ： gC ? 有 ? ?BZbmBBcc UtUUgi ???? ?cos + uBE _ 仿真 ( 1 ) 集電極電流 ci ? ?BZbmBBcc UtUUgi ???? ?c o s由于當 ct ?? ? 時，0?cibmBZBBc UUU ??? ?c o sbmBZBBc UUU ?? ? 1c o s?? ?? ?? ?cbmccbmbmcBZBBbmcctUgUtUgUUtUgi?????c o sc o sc o sc o s)(c o s????????又 ? 當 0t ?? 時， ? ?cbmcc UgI ?c os1max ?? vBE ic ? UBB ? UBZ vb C??C?ic ? C?C??Vbm gC Icmax ccbmc IUg?c o s1m a x???代入 ci 有： 尖頂余弦脈沖的數(shù)學表達式ccc m axc c o s1c o sc o s?????? tIi+ ub Rp C L + uCE EC UBB + uc1 ic + uBE _ 仿真 ccm a xcc c o s1 c o stc o sii ? ??? ?? 若對 ci 分解為付里葉級數(shù)為：?? ?????? ntc o sItc o sItc o sIIi c ??? c m nc m 2c m 1co 2其中各系數(shù)分別為：? ?cco IItdiI ??? ?????? ?? 0c m a xccccc m a xc )c os1c oss i n)(21 ?????? ??? ?cccccccm IIttdiI cc??? ??????? ? ? 1c m a xc m a x1 )c os1 c oss i n1()(c os2 1 ?????? ??? ?? ? ? ?c ccccccc m n Inn nnnittdniI c c ??? ???????? ? ? c m a x2m a x )co s11 s i nco sco ss i n2)(co s2 1 ??????? ?? ???? ??式中： ( 1 ) ? ?c?? 0 ， ? ?c?? 1 ， … ， ? ? ?? 稱為尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)。試計算：直流電源提供的功率 例 1 某高頻諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，輸出功率 , 集電極電源 WPO 6?Ec mAI C 3000 ??? DPPc h pR=24V，集電極電流直流分量 ，電壓利用系數(shù) 及效率 ，臨界負載電阻 ，可以求出集電極電源供給的直流功率 以及輸出 題意分析 ：本題直接采用功放的電流、電壓、能量關(guān)系即可。 EC EC2UCES uA ωt CES ic1 ωt ic2 ωt uL ωt IC0 放大器的效率為 ； ％10020 ????CC E SCD EUEPPh 丙類倍頻器 功用： 輸出信號的頻率是輸入信號頻率的整數(shù)倍。 iC + uce Ec + uc2 + ic iC1 iC2 ic頻譜 0 ? ?2 ?3 ?4ICO ICm1 ICm2 ICm3 ICm4 LC諧振特性 注意 : 1 . 在有ci流通的時間內(nèi)，倍頻器的集電極瞬時電壓上升速度比較快， 故倍頻器的集電極耗散功率CP比正常工作于基波狀態(tài)時大得多，即集電極效率ch較低，且倍頻次數(shù) n 值較高，損耗較大，效率較低，故丙類倍頻器一般只限于二倍頻和三倍頻的應用 。 gd ( 1) 欠壓工作狀態(tài)當 PR 減小111cbmcdPcc UUggRIU ????? 較大， 動態(tài)特征曲線與m a xbeu 所對的靜態(tài)特征曲線的交點位于放大區(qū)。 為保證這種工作狀態(tài)所需的集電極負載電阻PR稱為最佳負載電阻。 t?ic EC 欠壓區(qū) 過壓區(qū) 臨界區(qū) EC 欠壓區(qū) 過壓區(qū) 臨界區(qū) Icm1 Ico PD PO PC 2 . 基極調(diào)制特性 tUUu bmBBBE ?c o s????注意： 如果要實現(xiàn) BBU 對輸出電流 1CI 的有效調(diào)制，要求功放應工作在欠壓區(qū)。這表明 高頻功放必須經(jīng)常保持在諧振狀態(tài) 。 例 對高頻功放電路，已知功放管的輸出特性曲線如所示， EB＝ V，EC＝ 12 V， ub＝ cosωtV， u0＝ 10 cosω t V。后來由于某種原因，性能發(fā)生變化。 1 ． 集電極饋電電路：（ 1 ） 集電極饋電電路的組成原則：① ci的直流分量COI除晶體 管的內(nèi)阻外，應予以短路， 以保證CE全部加在集電極 上，避免管外電路消耗電源 功率 ，即CCOD EIP ? ② ci的基波分量1Ci只應在 負載回路上產(chǎn)生電壓降， 其 余部分電路對1Ci應短路 。 ① VBB≠VCC，所以該點必須斷開接地或斷開接 VBB。L R39。 在實際電路中，放大器所要求的最佳電阻需要通過匹配網(wǎng)絡和終端負載 (如天線等 )相匹配。 R239。 網(wǎng)絡匹配時， R139。p L1 IK 介于放大器與天線回路之間的 L1C1回路就叫做中介并聯(lián)諧振回路 。 由于高頻功率放大器工作在非線性 (丙類 )工作時 ， 放大器的內(nèi)阻變動劇烈：導通時 ，內(nèi)阻很??；截止時內(nèi)阻近于無窮大 。在功率很大的放大器中， QL也有低到 10以下的。 當通角減小時，由于 VCC、 Re、 P0(Vcm1)不變 , 因此集電極電壓利用系數(shù) ξ不變， VCEmin=VCC(1－ ξ) 也不變。時 g1(60176。CO=12 = P39。 ? ?Cbmcm a xC co sUgI ??? 1 ?。DP0=()mW = 則通角由 90176?，F(xiàn)在計算 η提高的百分比 即效率提高了 15％。根據(jù)題意，既然這時放大器工作在臨界狀態(tài)，那么，原來必定工作在欠壓狀態(tài)。現(xiàn)在為了提高 η，在保持 VCC、 Re、 P0不變的條件下，將通角減小到 60176。 所謂線性電路的阻抗匹配(負載阻抗與電源內(nèi)阻相等 )概念也就失去了意義 。 它們的作用是使天線回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，以使天線回路的電流 IA達到最大值， 亦即使天線幅射功率達到最大。 改寫為： 解之得： 由諧振條件得 : ) 501(110 1 4 410 2 ??????注意，考慮到晶體管的輸出電容 Co后， C1應減去 Co之值，才是所需外加的調(diào)諧電容值。= R239。11? ?LLLCRRLQLLRQR??????222139。 (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即它 有良好的濾波作用。 ③ 交流電流不能全部流入基極，被電阻 R1分流，所以必須改換為扼流圈或在 R1上串接扼流圈，同時并聯(lián)旁路電容。 Ico EC ic1 C L i LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT （ 2 ） 常用的集電極串饋和并饋電路如下圖所示：cL 高頻扼流圈：通直流阻交流 cC ：高頻旁路電容：通交流隔直流 c1C ：隔直電容：通交流隔直流 以上兩個電路勻滿足： tUEu cCce ?c o s1?? ICO直流通路 ICO EC C1交流通路 Ic1 C C C1 C uc1 C C C uc1 ICn交流通路 ICn iC頻譜 ? ?2 ?30LC回路阻抗特性 CB LB LB LB CE RB Re VT VT VT CB CB CB1 LB L L C C VT VT EB EB 2 基極饋電線路 對基級饋電線路來說，也有串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。試分析原因，并計算這時的實際輸出功率和通角。 題意分析： 這是一道常規(guī)題，根據(jù)電路參數(shù)畫動特性曲線，并確定性能指標。功放管參數(shù) : 。 1C? 2C? 3C? 高頻功率放大器的放大特性 tUUu bmBBBE ?c o s????uBE ic uBEmax1 uBEmax2 ub UBB uBEmax3 UBZ ic t 飽和區(qū) 放大區(qū) 截止區(qū) 1C? 2C? 3C?Ucm Icml Ico Ubm 過壓 臨界 欠壓 O O ωt ic O ωt ic Ubm增大 O ωt ic ωt O ic