【文章內(nèi)容簡介】
= gc(eb–VBZ) 得出在 ic–ec坐標平面上的動態(tài)特性曲線 (負載線或工作路 )方程: ?????? ????? BZcmcCCbmBBcc VV)eV(VVgi?????? ?????????????bmcmBBcmBZCCbmccmbmc VVVVVVVeVVg= gd(ec– V0) i c i c 3 2 1 I m 0 180 176。 < 90 176。 半導(dǎo)通角 ? t B A C D 3 2 1 負載增大 e b =e b max V CC Q e c min V c m 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) R p V c m V c m 圖中示出動態(tài)特性曲線的斜率為負值,它的物理意義是: 從負載方面看來,放大器相當于一個負電阻,亦即它相當于交流電能發(fā)生器,可以輸出電能至負載。 用類似的方法,可得出在 ic –eb坐標平面的動態(tài)特性曲線。 電壓、電流隨負載變化波形 i c i c 3 2 1 I m 0 180 176。 < 90 176。 半導(dǎo)通角 ? t B A C D 3 2 1 負載增大 e b =e b max V CC Q e c min V c m 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) R p V c m V c m 2. 功率放大器的負載特性 在其他條件不變(VCC、 VBB、 vb為一定 ),只變化放大器的負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載特性。 電壓、電流隨負載變化波形 1) vc、 ic隨負載變化的波形 vc、 ic隨負載變化的波形如圖所示,放大器的輸入電壓是一定的,其最大值為 Vbemax,在負載電阻 RP由小至大變化時,負載線的斜率由小變大,如圖中 1?2?3。不同的負載,放大器的工作狀態(tài)是不同的 ,所得的 ic波形、輸出交流電壓幅值、功率、效率也是不一樣的。 2) 欠壓、過壓、臨界三種工作狀態(tài) ① 欠壓狀態(tài) B 點以右的區(qū)域。在欠壓區(qū)至臨界點 的范圍內(nèi),根據(jù) Vc=RpIc1,放大器的交流輸出電 壓在欠壓區(qū)內(nèi)必隨負載電阻 RP的增大而增大, 其輸出功率、效率的變化也將如此。 ② 臨界狀態(tài) 負載線和 eb max正好相交于臨界 線的拐點。放大器工 作在臨界線狀態(tài)時, 輸出功率大,管子損 耗小,放大器的效率 也就較大。 ③ 過壓狀態(tài) 放大器的 負載較大,在過壓 區(qū),隨著負載 Rp的加 大, Ic1要下降,因此 放大器的輸出功率和 效率也要減小。 電壓、電流隨負載變化波形 i c i c 3 2 1 I m 0 180 176。 < 90 176。 半導(dǎo)通角 ? t B A C D 3 2 1 負載增大 e b =e b max V CC Q e c min V c m 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) R p V c m V c m 根據(jù)上述分析,可以畫出諧振功率放大器的負載特性曲線 負載特性曲線 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,輸出電壓隨負載阻抗變化而變化,因此較少采用。但晶體管基極調(diào)幅,需采用這種工作狀態(tài)。 欠壓 過壓 0 臨 界 I c 1 I c0 V C R p 0 h c P = P o P c 欠壓 過壓 臨 界 R p 欠壓 過壓 0 臨 界 I c 1 I c0 V C R p 0 h c P = P o P c 欠壓 過壓 臨 界 R p 過壓狀態(tài)的優(yōu)點是,當負載阻抗變化時,輸出電壓比較平 穩(wěn)且幅值較大,在弱過壓時,效率可達最高,但輸出功率 有所下降,發(fā)射機的中間級、集電極調(diào)幅級常采用這種狀 態(tài)。 負載特性曲線 臨界狀態(tài)的特點是輸出功率最大,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)射機的末級常 設(shè)計成這種狀態(tài),在計算諧振功率放大器時,也常以此狀 態(tài)為例。 負載特性曲線 掌握負載特性,對分析集電極調(diào)幅電路、基極調(diào)幅電路的工作原理,對實際調(diào)整諧振功率放大器的工作狀態(tài)和指標是很有幫助的。 欠壓 過壓 0 臨 界 I c 1 I c0 V C R p 0 h c P = P o P c 欠壓 過壓 臨 界 R p 五、放大器工作狀態(tài)及導(dǎo)通角的調(diào)整 1. 導(dǎo)通角 ?c的調(diào)整 bBBBZ1c VVVc o s ??? ?由 若保持 Vb不變增大偏置 VBB;或保持 VBB不變增大激勵、電壓振幅 Vb;或同時增大 VBB和 Vb,這三種情況均可使導(dǎo)通角 ?c增大,若相反,則可使 ?c減小。但是采取上述三種方法中的任一個方法,當 ?c增大時, ic脈沖電流的振幅 Im會加大,輸出功率 Po當然也會加大,而當 ?c減小時,Im和 Po均將減小。有時希望增大 ?c,但要保持 Im不變,則應(yīng)在增加 VBB的同時,適當減小激勵 Vb。 2. 欠壓、臨界、過壓工作狀態(tài)的調(diào)整 調(diào)整欠壓、臨界、過壓三種工作狀態(tài),大致有以下幾種 方法:改變集電極負載 Rp;改變供電電壓 VCC;改變偏壓 VBB;改變激勵 Vb。 (1) 改變 Rp,但 Vb、 VCC、 VBB不變 當負載電阻 Rp由小至大 變化時,放大器的工作狀態(tài)由欠壓經(jīng)臨界轉(zhuǎn)入過壓。在臨界 狀態(tài)時輸出功率最大。 (2) 改變 VCC,但 Rp、 Vb、 VBB不變當集電極供電電壓 VCC由 小至大變化時,放大器的工作狀態(tài)由欠壓經(jīng)臨界轉(zhuǎn)入過壓。 欠 壓 過 壓 臨 界 i c1 i c 2 i c 3 i c 4 i c 5 i c e b e c V CC5 V CC3 V CC 1 V C 1 V C2 V C3 V C4 V C 5 欠壓 臨界 過壓 VCC變化時對工作狀態(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。 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)幅的實現(xiàn)提供依據(jù);因為在集電極調(diào)幅電路中是依靠改變 VCC來實現(xiàn)調(diào)幅過程的。改變 VCC時,其工作狀態(tài)和電流、功率的變化如上圖所示。 0 0 ( a) ( b) 欠壓狀態(tài) 過壓狀態(tài) V CC 欠壓狀態(tài) 過壓狀態(tài) V CC I c 0 I cm1 P o P = P c (3) Vbm變化,但 VCC、 VBB、Rp不變或 VBB變化,但 VCC、 Vb、Rp不變 這兩種情況所引起放大器工作狀態(tài)的變化是相同的。因為無論是 Vbm還是 VBB的變化,其結(jié)果都是引起 eb的變化。 由 eb= VBB+Vbmcos?t eb max= VBB+Vbm 當 VBB或 Vbm由小到大變化時, 放大器的工作狀態(tài)由欠壓經(jīng)臨 界轉(zhuǎn)入過壓。