【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 . 5 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 1 0 20 ? 40 ? 60 ? 8 0 ? 10 0 ? ? 1 8 0 ? 120 ? 160 ? ?1 ?0 ?0 ?1 ?2 ?3 1 40 ? 12? ? ??? 1012cCII?? m a x 1m a x 0()12 ( )ccii??????10()12 ( )??????10() ,()????可 見 越 大 效 率 越 高10()0,()0,?????? 是 最 大但 輸 出 功 率 為 顯 然 不 行現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 余弦脈 沖的分解系數(shù) ?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 ? 1120 ( ) , , ,O? ? ?? 時(shí) 最 大 輸 出 功 率 最 大 但 接 近 甲 類 放 大 器 效 率 太 低減小 ?值，效率變高，但是輸出功率減小 。為保持輸出功率不變，需增大激勵(lì)信號(hào)，勢(shì)必增加前級(jí)負(fù)擔(dān)。 ???? 7060 ~ ? ? %8865 ?????現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 討論： 1. 效率上限 ? ?? ?%1 0 0,%。,%。50,11 8 0oo????????????類：類：類：CBA2. 輸出功率與集電極損耗功率的關(guān)系 1/11 ?? ?cPP當(dāng)損耗功率一定時(shí)，效率越高，輸出功率越大 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 同相，則激勵(lì)功率為：且與幅度為若基極電流的基波分量 bb uI ,1bbd UIP 121?? ? ? ?dBPPdBKdp 1lg10?dp PPK 1?高頻功放的功率放大倍數(shù)為： 用 dB表示為： 也稱為 功率增益 ，通常高頻功放的功率增益為 10~30dB。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ? 丙類放大器為什么一定要用諧振回路作為集電極的負(fù)載？諧振回路為什么一定要調(diào)諧在信號(hào)頻率上？ ? 答：這是因?yàn)榉糯笃鞴ぷ髟诒悹顟B(tài)時(shí)，其集電極電流將是失真嚴(yán)重的脈沖波形，如果采用非調(diào)諧負(fù)載，將會(huì)得到嚴(yán)重失真的輸出電壓，因此必須采用諧振回路作為集電極的負(fù)載。 ? 調(diào)諧在信號(hào)頻率上集電極諧振回路可以將失真的集電極電流脈沖中的諧波分量濾除，取出其基波分量，從而得到不失真的輸出電壓。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 1. 高頻功放的動(dòng)特性 動(dòng)特性是指當(dāng)加上激勵(lì)信號(hào)及接上負(fù)載阻抗時(shí)，晶體管集電極電流 ic與發(fā)射結(jié)電壓或集電結(jié)電壓 (ube或uce)的關(guān)系曲線，它在 ic～ uce或 ic～ ube坐標(biāo)系統(tǒng)中是一條曲線。 2. 高頻功放的工作狀態(tài) ? 欠壓狀態(tài) ? 臨界狀態(tài) ? 過(guò)壓狀態(tài) 高頻諧振功率放大器的工作狀態(tài) 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 當(dāng)放大器工作在諧振狀態(tài)時(shí)，其外部電路電壓方程為：輸入端： c o sb e b bu E U t??? 輸出端： c o sc e c cu E U t??? 由上兩式消除 tc o s ? 可得： c c eb e b bcEuu E UU???又利用晶體管的內(nèi)部特性關(guān)系式 （折線方程）：? ?39。c m be bi g u E?? 可得：? ?39。39。()c c ec m b b bcb b bm c e c c d c e ocbEui g E U EUU E Eg u E U g u UUU?? ?? ? ?????? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?1. 高頻功放的動(dòng)特性 (1)放大區(qū)動(dòng)特性方程 ube ic gm 39。bE現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 Ci 與 ceu 之間關(guān)系的 動(dòng)態(tài)特性方程 。 式中： bdmcUggU???? ????表示 動(dòng)態(tài)特性曲線的斜率 ， 39。( ) c osbbo c c c cbEEU E U E UU??? ? ? ? oU 動(dòng)態(tài)特性曲線在 ceu 軸上的截距。 ? ?39。39。()c c ec m b b bcb b bm c e c c d c e ocbEui g E U EUU E Eg u E U g u UUU?? ?? ? ?????? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 uce ic (2 ) 動(dòng)特性 曲線的畫法： Uo ? A ? B O （ 1 ）作靜態(tài)工作點(diǎn) Q ： Ec ? Q 令 ot 90?? 由外部方程可得： 39。,: ()c e c b e bc Q m b bu E u EQ i I g E E????? ? ? ???( 2 ) 作 A 點(diǎn) : 令 o0t ??m inm a x: c e c e c cb e b e b bu u E UAu u E U? ? ??? ? ? ??連接 Q 、 A 兩點(diǎn)，與橫軸交于 B 點(diǎn)。 Uc ?ucemin ubemax ( 3 ) 作 C 點(diǎn) : 令 ot 180?? m a x m i n: c e c c c b e b b bC u u E U u u E U? ? ? ? ? ?(4) 連接 ABC即得動(dòng)態(tài)特性曲線 C 0 c o sc c e c ct i u E U? ? ?? ? ? ?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻功放的工作狀態(tài)： 動(dòng)態(tài)曲線： )( ocedc Uugi ?? uce ic Uo ? 1c osbdmco c cc c LUggUU E UU I R???????????????而可見動(dòng)態(tài)特性曲線的斜率和負(fù)載LR有關(guān)，放大器的工作狀態(tài)將隨負(fù)載的不同而變化。下面討論 當(dāng)cE、bE、bU不變時(shí)，動(dòng)態(tài)特性曲線與負(fù)載LR的關(guān)系。 gd ( 1) 欠壓工作狀態(tài)當(dāng)LR減小1bc c L d mcUU I R g gU? ? ? ? ?較大， 動(dòng)態(tài)特征曲線與m a xbeu所對(duì)的靜態(tài)特征曲線的交點(diǎn)位于放大區(qū)。 ube ic ? Eb ? E’B ube C??C?ic ???gm Ub ? ubemax icmax uce ic EC ? Q ucemin uces cesce Uu ?m in 晶體管的工作范圍在放大區(qū)和截止區(qū)。 ci 為尖頂余弦脈沖， 集電極電壓利用不充分。2. 過(guò)壓工作狀態(tài)LR 較大 1c c LU I R?? 較大 bdmcUgg U?? 較小， 動(dòng)態(tài)特性曲線與 m a xbeu 所對(duì)的靜態(tài)特征曲線的交點(diǎn)位于飽和區(qū)。 gd ? ubemax ? ? ? 特點(diǎn)： cesce Uu ?m i n ，晶體管的動(dòng)態(tài)范圍延伸到飽和區(qū)。 ci 的波形頂部為下凹的余弦脈沖。ucemin 3. 臨界工作狀態(tài) 動(dòng)態(tài)特性曲線與臨界飽和線以及 m a xbeu 對(duì)應(yīng)的靜態(tài)特性曲線，三線相交于一點(diǎn) gcr 此時(shí)： m inc e c e suu ? , ci 為尖頂余弦脈沖。 ? 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻功放的工作狀態(tài) CEuCiOPmaxBEUCit?OQ1A2A3A5A4A增加的方向LR欠壓狀態(tài) 臨界狀態(tài) 過(guò)壓狀態(tài) CCUBBBE Uu ?CESCEUU? 1minCESCEUU? 2minCESCEUU? 3minm i n 1(1) L c C E c c C E SR U U E U U? ? ?較 小 ， 使 得 較 小 ， 使 得 ， 稱 為 欠 壓 狀 態(tài) ；m i n 2( 2 ) L c C E c c C E SR U U E U U? ? ?增 大 ， 使 得 增 大 ， 使 得 ， 稱 為 臨 界 狀 態(tài) ；m i n 3( 3 ) L c C E c c C E SR U U E U U? ? ?繼 續(xù) 增 大 ， 使 得 繼 續(xù) 增 大 ， 使 得 ， 稱 為 過(guò) 壓 狀 態(tài) 。表示。載電阻，一般用稱為臨界電阻或最佳負(fù)負(fù)載電阻臨界狀態(tài)對(duì)應(yīng)的集電極 L c rL RR此狀態(tài)。最大，功放一般工作在出功率臨界狀態(tài)下晶體管的輸 1P11,/2L c c L c c LR U I R U E R? ? ? ?? ? ?已 知 增 大 提 高 ， 提 高 ， 提 高 。 那 么 ， 能 否 無(wú) 限 增 大 ？現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 RL變化對(duì)集電極余弦脈沖的影響 增大LR現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 當(dāng)激勵(lì)源（ ub)、負(fù)載 (RL)或直流電源 (Eb、 Ec)發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)影響到功放的工作狀態(tài)，改變輸出功率與效率；另一方面可以通過(guò)調(diào)整這些外部參量來(lái)改變功率放大器的性能。 將外部參量變化時(shí)對(duì)功率放大器工作狀態(tài)及性能指標(biāo)的影響稱為 外部特性 ，包括 負(fù)載特性 RL的影響 放大特性 Ub 的影響 調(diào)制特性 Eb、 Ec的影響 高頻功放的外部特性 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 1. 高頻功放的負(fù)載特性 負(fù)載特性是指只改變負(fù)載電阻 RL，高頻功放電流、電壓、功率及效率變化的特性。 Ec 、 Eb 及 Ub 固定時(shí)， ic(IC0 IC1)都確定； RL直接影響輸出電壓振幅 :RL增大， UC增大。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 增大LR基本不變10 , cc ii不變?yōu)橛嘞颐}沖，大小基本Ci成正比增大隨 Lc RU在欠壓狀態(tài)也較小，高頻功放工作較小時(shí)，在 cL UR)1(界狀態(tài)時(shí)，高頻功放工作在臨增大到 L c rL RR)2(LcrL RR ?與欠壓狀態(tài)基本相同10 , cc ii壓狀態(tài)基本相同為余弦脈沖，大小與欠Ci大于欠壓狀態(tài)的值cU壓狀態(tài)時(shí)，高頻功放工作在過(guò)大于 L c rL RR)3(LcrL RR ?下降10 , cc ii為頂部凹陷的余弦脈沖Ci緩慢增大cU電流、電壓隨負(fù)載而變化 RL變化對(duì)集電極余弦脈沖的影響 Lcc RIU 1?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 功率、效率隨負(fù)載而變化 0 0 0(1) c c cP I E I?直 流 輸 入 功 率 與 的 變 化 規(guī) 律 相 同 。1)2( P輸出功率增加而減小。隨過(guò)壓狀態(tài)下， LLc RRUP221 ?時(shí)達(dá)到最大值；至臨界增加而增加與隨欠壓狀態(tài)下， Lc rLLc RRRIP ,22 11 ?2)3(??? ?集電極效率10cc LLIU RRIE? ? ???欠 壓 狀 態(tài) 下 ， 基 本 不 變 ， 與 成 近 似 線 性 關(guān) 系 ， 則 與 成 近 似 線 性 關(guān) 系 ；10cc LLIU RRIE? ? ???過(guò) 壓 狀 態(tài) 下 ， 基 本 不 變 ， 隨 增 加 而 稍 有 增 加 ， 則 也 隨 增 加