[理學(xué)]新ch6110ppt(編輯修改稿)
2025-02-15 14:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0c1cmCCcmc ??? gIIVV ????《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 End 欠壓、過(guò)壓、臨界三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)： 結(jié)論： 欠壓：恒流， Vcm變化， Po較小， ηc低， Pc較大； 過(guò)壓：恒壓， Icm1變化， Po較小， ηc可達(dá)最高； 臨界： Po最大， ηc較高； 最佳工作狀態(tài) 發(fā)射機(jī)末級(jí) 中間放大級(jí) 2. 高頻功放的負(fù)載特性 《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 圖 負(fù)載特性曲線 欠壓 過(guò)壓 0 臨 界 R p ?? PPoc?0cCC IVP ??1cmcmo 21 IVP ?oc PPP ?? ?欠壓 過(guò)壓 0 臨 界 R p cmV0cI1cmIoptR 欠壓 過(guò)壓 臨界 ic1 ic 2 ic 3 i c 4 ic 5 ic VBE ma x VCE VC C 5 VCC 3 VCC 1 V C 1 VC2 V C3 V C4 V C 5 欠壓 臨界 過(guò)壓 1. 改變 Ｖ CC對(duì)工作狀態(tài)的影響 vce iC vbemax ?Q VCC ? ?Q VCC ?Q VCC ? ? ? ? t?iC 1. 改變 Ｖ CC對(duì)工作狀態(tài)的影響 當(dāng) bmV 、 BBV 、 PR 不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與 CCV 的關(guān)系。 過(guò)壓 欠壓 0 臨 界 V CC cm1I0cIcmV過(guò)壓 欠壓 0 臨 界 V CC ?? PPoc?0cCC IVP ??oc PPP ?? ?1cmcmo 21 IVP ? 集電極調(diào)幅作用是通過(guò)改變VCC來(lái)改變 Ｉ cm1與 Ｐ o才能實(shí)現(xiàn)的， 《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 2. 改變 Ｖ bm對(duì)工作狀態(tài)的影響 當(dāng) CCV 、 BBV 、 PR 不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與 bmV 的關(guān)系。 vce iC vbemax1 vbemax2 ?Q VCC vbemax4 ? ? ? ? t?iC vbemax3 ? ? 欠壓 過(guò)壓 0 臨 界 V bm 1cmI0cIcmV欠壓 過(guò)壓 0 臨 界 V bm ?? PPoc?0cCC IVP ??oc PPP ?? ?1cmcmo 21 IVP ????PPP ioc?BZBBbm VVV ??《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 3. 改變Ｖ BB對(duì)工作狀態(tài)的影響 基極調(diào)幅作用是通過(guò)改變 Ｖ BB來(lái)改變 Ｉ cm1與 Ｐ o才能實(shí)現(xiàn)的， 當(dāng) CCV 、 bmV 、 PR 不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與 BBV 的關(guān)系。 vbe ? VBB vbemax1 vBE iC ? VBB vbemax2 ? VBB vbemax3 vce iC vbemax1 vbemax2 ?Q VCC vbemax3 ? ? ? ? t?iC VBB絕對(duì)值的增加等效于減少 Vbm，兩者都會(huì)使 vbemax產(chǎn)生相同的變化 tVV ?c o sbmBBBE ???vEnd 《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 例 有一個(gè)用硅 NPN外延平面型高頻功率管 3DA1做成的諧振功率放大器，設(shè)已知 Ｖ CC＝ 24Ｖ， Ｐ ｏ ＝２Ｗ，工作頻率＝１ MHz。試求它的能量關(guān)系。由晶體管手冊(cè)已知其有關(guān)參數(shù)為 fＴ ≥ 70MHz ， Ap（功率增益） ≥ 13 dB， Ｉ Cmax＝ 750ｍＡ ,Ｖ CE(sat)(集電極飽和壓降 )≥ Ｖ ,Ｐ CM＝１ W。 解： １）由前面的討論已知，工作狀態(tài)最好選用臨界狀態(tài)。作為工程近似估算，可以認(rèn)為此時(shí)集電極最小瞬時(shí)電壓 E ( s a t )C m in ?? vv m i nCCcm ????? VVV v 2） pcm1cm ???? RVI ?????? )(22o2cmp PVR《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 解： 3）選 ?c=70o， 4） 4 3 )( c1 ???2 5 )( c0 ??? 178)(c1c m 1m a xC ???? ??Ii未超過(guò)電流安全工作范圍。 5） )(c0m a xC0cm ???? ??iI 6） )W1(W4 7 )24 7 ( CMoc PPPP ?????? ?WWcCC 4 7 0 324 30 ?????? ?? IVP 7） 8） % 2oc ????PP? 9） 202)(lg2)10(lg11oi ???? ?? pAPPEnd 《高頻電子線路》（第四版）張肅文主編 高等教育出版社 167。 晶體管功率放大器的高頻效應(yīng) 一、概述 用折線法分析高頻功率放大器時(shí)要引入相當(dāng)?shù)恼`差，低頻時(shí)誤差還是允許的。但隨著工作頻率的提高，由于晶體管的高頻特性及大信號(hào)的注入效應(yīng)而引入的誤差將更大，嚴(yán)重時(shí)，使放大器無(wú)法工作。 一方面應(yīng)該考慮晶體管基區(qū)少數(shù)載流子的渡越時(shí)間、晶體管的體電阻 (特別是 rbb?的影響 )、飽和壓降及引線電感等因素的影響； 另一方面，功率放大管基本工作在大信號(hào)，即大注入條件下，必須考慮大注入所引起的基極電流和飽和壓降增加的影響。上述的這些影響都會(huì)使放大器的功率增益、最大輸出功率及效率的急驟下降。 二、基區(qū)渡越時(shí)間的影響 在高頻小信號(hào)工作時(shí)，渡越角是以擴(kuò)散電容的形式來(lái)表示基區(qū)渡越時(shí)間的影響的，由于信號(hào)的幅度小，結(jié)電容可等效成線性的。而在大信號(hào)高頻工作時(shí)，必須考慮其非線性特性。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以用示波器觀察功率放大器放大管各極電流波形隨工作頻率變化而變化的情況。 ? t0?c? ?0( ? ?0= 10 ? ~ 20 ? )ibicie2 ? ?0高頻情況下功放管各電極電流波形 在工作頻率很高， 渡越角在 ??0=10?~20?時(shí)，功放管各電極電流的變化情況： (1) 發(fā)射極電流 ie 隨著工作頻率提高，存貯在基區(qū)中的載流子由于輸入信號(hào) vb迅速向負(fù)極性變化而返回發(fā)射極，因而 ie出現(xiàn)反向脈沖，管子的導(dǎo)通角加大，工作頻率越高 ,ie反向脈沖的寬度就越大，幅值也越高，導(dǎo)通角也越擴(kuò)展。 (2) 集電極電流 ic ic 的峰值滯后于 Ie 的峰 值，二者差一渡越角 ??0， ic的導(dǎo)通角也由低頻時(shí)的 ?c增大到： ?c+2??0 ? t0?c? ?0( ? ?0= 10 ? ~ 20 ? )ibicie2 ? ?0高頻情況下功放管各電極電流波形 (3) 基極電流 ib 由于 ie出現(xiàn)反向脈沖，根據(jù) ib= ie– ic，所以 ib也出現(xiàn)反向電流脈沖，反向電流的出現(xiàn)，使其基波分量 Ib1大大增加， Ib1的增加將提高了對(duì)激勵(lì)功率的要求。 上述分析表明， ic的導(dǎo)通角加大，將使功率管的效率大大降低； Ib1的加大將使激勵(lì)功率增加，這會(huì)使放大器的功率增益降低，這種現(xiàn)象將隨工作頻率升高而加劇。 三、飽和壓降 Vces 大信號(hào)注入時(shí)，功率管的飽和壓降將增大，在高頻工作時(shí)，集電極體電阻也要提高，致使飽和壓降進(jìn)一步增加。 例如 : 當(dāng) f=30MHz時(shí)，實(shí)測(cè)某管的 Vces=， 當(dāng) f=200MHz時(shí)， Vces則可大到 。 Vces的增加，會(huì)使功率放大器的輸出功率、效率、功率增益均減少。
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