【正文】 主要技術(shù)指標(biāo)是： 輸出功率與效率 功率放大器 特點(diǎn)： 工作在大信號(hào)狀態(tài)。 方法 2： 管子運(yùn)用于開關(guān)狀態(tài) (又稱丁類 )， 即一周期內(nèi)半飽和半截止 。 圖計(jì)及二次擊穿時(shí)功率管的安全工作區(qū) 功率管的安全工作區(qū) 167。 2． 原理 在丙類諧振放大器中 ， 將輸出諧振回路調(diào)諧在輸入信號(hào)頻率的 n 次諧波上 ， 則輸出諧振回路上僅有 iC 中的 n 次諧波分量產(chǎn)生的高頻電壓 ， 而其他分量產(chǎn)生的電壓均可忽略 ， 因而 RL 上得到了頻率為輸入信號(hào)頻率 n 倍的輸出信號(hào)功率 。 總結(jié)諧振功率放大器的工作特點(diǎn)： 167。這樣看來，取?c=120?應(yīng)該是最佳通角了。交流輸出電壓幅度 vcm變大，稱為臨界工作狀態(tài)。所以將過壓區(qū)內(nèi)電流下降速度取近似線性。 (3)基極調(diào)幅原理電路 基極調(diào)幅電路 )()( B B 0BB tvVtV ??? —— 基極偏置電壓 使 Vcm 按 VBB(t) 的規(guī)律變化，放大器工作在 欠壓狀態(tài) 。 時(shí)的輸出功率和相應(yīng)的基極偏壓VBB, 以及 θ為 60176。 （ 3）諧波成分不應(yīng)消耗功率，管外電路對(duì)各次諧波而言應(yīng)全部短路。這種匹配網(wǎng)絡(luò)有 L型、 ?型、 T型網(wǎng)絡(luò)及由它們組成的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，也有用雙調(diào)諧耦合回路的。 它的下限頻率為零 。 ， 諧振功放一般工作在丙類狀態(tài) ，其集電極電流是失真嚴(yán)重的脈沖波形 。 它 工作于 ～１８ MHz, 輸出功率 100 W。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 往往需要功率合成電路具有寬帶特性 ， 這種功率合成電路由傳輸線變壓器構(gòu)成 。 基極偏置電壓 VBB可以單獨(dú)由穩(wěn)壓電源供給，也可以由集電極電源 VCC分壓供給，或者使用自偏置。 167。 不到 VCC， 因?yàn)閷?dǎo)通角小于 ? (3) 圖解積分求得分量 IC0 和 Ic1m 諧振電阻 c 1 mcme / IVR ?(4) 計(jì)算功率性能 DoCoDCm1Ccmo0CCCD/2/PPPPPIVPIVP?????? 四變量 VBB、 Vbm、 VCC、 Vcm 不同 ， iC 的波形和數(shù)值就不同 ， 由此求得的 Re 及相應(yīng)的功率性能就不同 。 若要求 Vcm(t) 按 VCC(t) 的規(guī)律變換 ， 根據(jù)集電極調(diào)制特性 ， 放大器必須在 VCC(t) 的變化范圍內(nèi)工作在 過壓狀態(tài) 。 臨界狀態(tài) 的特點(diǎn)是輸出功率最大，效率也較高，比最大效率差不了許多，可以說是最佳工作狀態(tài)， 發(fā)射機(jī)的末級(jí)常設(shè)計(jì)成這種狀態(tài) ，在計(jì)算諧振功率放大器時(shí)，也常以此狀態(tài)為例。 2) 欠壓、過壓、臨界三種工作狀態(tài) ① 欠壓狀態(tài) 負(fù)載較小的時(shí)候，動(dòng)態(tài)線斜率較大。 三、集電極余弦電流脈沖的分解 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。 諧振功率放大器工作在丙類工作狀態(tài)時(shí) ?c＜ 90?，集電極余弦電流脈沖可分解為傅里葉級(jí)數(shù)： i c =I co + I c m 1 c o s ? t+ I c m 2 c o s 2 ? t + I c m 3 c o s 3 ? t+ …… 可見使 在 最低的時(shí)候才能通過，那么，集電極耗散功率自然會(huì)大為減小。 因此 ， 丙類諧振功率放大器 諧振回路 的功能： ① 選頻： 利用諧振回路的選頻作用 ， 可將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出電壓 。 二次擊穿 (Secondary Breakdown)： 當(dāng)集 射反向電壓超過 V(BR)CEO 時(shí) ， 會(huì)引起擊穿 ， 但只要外電路限制擊穿后的電流 ， 管子就不會(huì)損壞 ， 待集電極電壓小于 V(BR)CEO 后 ， 管子可恢復(fù)正常工作 。 功率管運(yùn)用狀態(tài) 通常靠選擇 靜態(tài)工作點(diǎn) 來實(shí)現(xiàn)。 低頻功放工作在甲類或乙類工作狀態(tài)； 高頻功放工作在丙類工作狀態(tài)（丙類工作狀態(tài)電流波形失真很大，必須使用調(diào)諧負(fù)載恢復(fù)波形）； 1. 負(fù)載不同 低頻功放工作頻率低，相對(duì)帶寬很寬，故不能使用調(diào)諧負(fù)載。 諧振功率放大器的工作原理 167。 一、功率放大器的性能要求 ① 安全 。 飽和時(shí)， vCE ? VCE (sat) 很小 ? PC 很??； 截止時(shí) ， iC 很小， iC vCE 也很小 ? PC 很小。 諧振功率放大器的工作原理 原理電路 +–vb –iB– +VBB– +VCC–+ec C –+v cL輸出iEiceb 諧振功率放大器的基本電路 外部電路關(guān)系式： 晶體管的內(nèi)部特性： tVVvtVVvcmCCCEbmBBBE??c o sc o s?????)( BZBEcc Vvgi ??電路的四個(gè)組成部分：電源及靜態(tài)偏置；晶體管； LC諧振回路和輸入激勵(lì)信號(hào)。 4． 功率特性分析 (1)丙類功放的問題 脈沖寬度變化的示意圖 若提高 ?C， 管子導(dǎo)通角 ?c 應(yīng)繼續(xù)減??；但引起 iC 中基波分量 Icm1 減小 ， 導(dǎo)致輸出功率減小 。 諧振功放的折線近似分析法 一、折線法 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。但此時(shí)放大器處于甲級(jí)工作狀態(tài)效率太低。交點(diǎn)決定了集電極電流的高度，波形仍為尖頂余弦脈沖。 在過壓區(qū)中輸出電壓隨 VCC改變而變化的特性為集電極調(diào)幅的實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)；因?yàn)樵诩姌O調(diào)幅電路中是依靠改變 VCC來實(shí)現(xiàn)調(diào)幅過程的。 六、諧振功率放大器的計(jì)算 諧振功率放大器的主要指標(biāo)是功率和效率。 時(shí)的集電極效率 。 1. 分類： 串聯(lián)饋電電路 并聯(lián)饋電電路 集電極：管子、負(fù)載、電源 三者串聯(lián) 基極： 管子、信號(hào)源、電源 三者串聯(lián) 基極： 管子、信號(hào)源、電源 三者并聯(lián) 集電極： 管子、負(fù)載、電源 三者并聯(lián) 組成原則： ①交流、直流通路必須各自暢通無阻。 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的主要功能與要求是 匹配 、 濾波 和 隔離 。 傳輸線變壓器如圖 1所示 。 、 臨界 、 過壓三種狀態(tài) 。 圖 3 ─ 37 是一反相功率合成器的實(shí)際線路 。 實(shí)現(xiàn)功率合成的電路種類很多 ， 一般都由無源元件組成 ， 統(tǒng)稱為魔 T 混合網(wǎng)絡(luò) 。 2. 基極饋電電路 基極饋電電路也分 串饋 和 并饋 兩種。 co CC 2? (3 ─ 30) 3. 發(fā)射極引線電感的影響 ???? ? 910)(1 9 7 d lLgL e (3 ─ 31) 4. 飽和壓降的影響 晶體管工作于高頻時(shí) , 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其飽和壓降隨頻率提高而加大 。 tVVvtVVv??c o sc o scmCCCEbmBBBE????(2)連動(dòng)態(tài)線， 畫 iC 波形 ： 諧振功率放大器的近似分析方法 (b) 根據(jù) vBE 和vCE 值 ， 在輸出特性曲線上 (以 vBE 為參變量 )找對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)點(diǎn) ， 畫動(dòng)態(tài)線 (動(dòng)態(tài)點(diǎn)的連線 )， 由此可確定 iC 的波形 。 集電極調(diào)幅電路 令 VCC(t) = VCC0 + v?(t) 作為放大器的 等效集電極電源電壓 。 發(fā)射機(jī)的中間級(jí) （需要維持輸出電壓比較平穩(wěn)）、集電極調(diào)幅級(jí)常采用這種狀態(tài)。不同的負(fù)載，放大器的工作狀態(tài)是不同的（對(duì)應(yīng)為 欠壓 ?臨界 ?過壓 ）。 稱為跨導(dǎo)，一般約幾十到幾百毫西。導(dǎo)通角小于 180?，處于丙類工作狀態(tài)。 既然僅有由 基波分量產(chǎn)生的電壓 vc 輸出 ， 負(fù)載獲得的信號(hào)功率 不失真 。 各種散熱片 各種功率晶體管 二、二次擊穿 除 PCM、 ICM 和 V(BR)CEO 滿足安全工作條件外 ， 要保證功率管安全工作 ， 還要求不發(fā)生 二次擊穿 。 ④ 丙類：功率管在 小于半個(gè) 周期內(nèi)導(dǎo)通， ?c ? ? /2。 不同之處：工作頻率和相對(duì)帶寬不同，因此存在本質(zhì)區(qū)別。 諧振功放的折線近似分析法 167。輸出功率大，管子在極限條件下運(yùn)用。 總之： 為提高 ?C， 管應(yīng)用狀態(tài)可取 乙類 、 丙類 或 丁類 。電路工作在丙類工作狀態(tài) 電壓電流波形 由右圖可以得到： V b m c o s ? c = BBV + V BZ轉(zhuǎn)移特性icVBZo理想化ic ma xic? to+ ?c– ?co+ ?c– ?cVbmVbmebvc–VBB?t諧振功率放大器轉(zhuǎn)移特性 故得： bmBZBBc VVVc o s ???必須強(qiáng)調(diào)指出，集電極電流 ic雖然是脈沖狀，但由于諧振回路的這種濾波作用，仍然能得到正弦波形的輸出。 (2)解決方法 VBB 負(fù)向增大 (?c 減小 )同時(shí) ， 提高輸入激勵(lì)電壓 Vbm， 以維持輸出功率不變 。 工程上都采用近似估算和實(shí)驗(yàn)調(diào)整相結(jié)合的方法對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行分析和計(jì)算。 右圖可見： ?n2. 01. 00 . 50. 40. 30. 20. 1020 ? 40 ?