【正文】 VVc o s ??? ?導通角 ?c 集電極電流脈沖幅值 Icm i c m a x =g c V b (1 – c o s? c )167。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 44 ( a)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) VbmIC0OIc m1( b)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) VbmPoOP=Pci pVbm變化時電流、功率的變化 167。 由 vB= VBB+Vbmcos?t vB max= VBB+Vbm ic vB 4 m a x vCE VCC vB 3 m a x vB 2 m a x vB 1 m a x 0 VC 4 VC3 VC2 VC1 t Q 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。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 43 (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。改變 VCC時，其工作狀態(tài)和電流、功率隨之變化 (如上圖所示 )。 167。 167。在臨 界狀態(tài)時輸出功率最大。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 40 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。有時希望增大 ?c， 但要保持 Icm不變，則應在增加 VBB的同時，適當減小激勵 Vb。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 39 五、放大器工作狀態(tài)及導通角的調(diào)整 1. 導通角 ?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通角 ?c增大，若相反，則可使 ?c減小。 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 m1 I c m 0 V C R p 0 ? c P = P o P c 欠壓 過壓 臨界 R p 負載特性曲線 167。 167。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 36 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 欠壓 過壓 0 臨界 I c m1 I c m 0 V Cm R p 0 ? c P = P o P c 欠壓 過壓 臨界 R p 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。 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。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 35 ② 臨界狀態(tài) 負載線和 vb max正好相交于臨界 線的拐點。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。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。 電壓、電流隨負載變化波形 ic ic 3 2 1 Im 0 180 ? ＜ 90 ? 半導通角 ? t B A C D 3 2 1 負載增大 vB= vB m a x VCC Q vC m i n Vcm 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) Rp Vcm Vcm 167。 ic ic 3 2 1 Im 0 180 ? ＜ 90 ? 半導通角 ? t B A C D 3 2 1 負載增大 vB= vB m a x VCC Q vC m i n Vcm 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) Rp Vcm Vcm 電壓、電流隨負載變化波形 167。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 32 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。 四、諧振功率放大器的動態(tài)特性與負載特性 167。 如果 VCC、 VBB、 vb 3個參變量不變，則放大器的工作狀態(tài)就由負載電阻 Rp決定。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 30 1. 諧振功率放大器的動態(tài)特性 高頻放大器的工作狀態(tài)是由 負載阻抗 Rp、激勵電壓 vb、供電電壓 VCC、 VBB等 4個參量決定的。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 29 ?n2. 01. 00 . 50. 40. 30. 20. 1020 ? 40 ? 60 ? 8 0 ?10 0 ??c?1?01 8 0 ?120 ? 160 ??1?0?0?1?2?3 1 40 ?尖頂脈沖的分解系數(shù) )(g21)( )(21IV IV21PP c1c10cCC1cmcmoc ?????????????由于： )()()(gc0c1c1 ?? ???? －波形系數(shù) 由曲線可知： 極端情況 ?c=0時， 2)( )()(gc0c1c1 ??? ????此時 ?=1， ?c可達 100% 因此，為了兼顧功率與效率，最佳通角取 70?左右。但此時放大器處 于甲級工作狀態(tài)效率太 低。在 Ic max與 負載阻抗 Rp為某定值的 情況下，輸出功率將達 到最大值。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 27 若將尖頂脈沖分解為傅里葉級數(shù) i c =I c0 +I c m 1 c o s ? t + I c m 2 c o s 2 ? t+ … + I c m n c o sn ? t+ …由傅里葉級數(shù)的求系數(shù)法得 其中 ： ? n 2. 0 1. 0 0 . 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0 20 ? 40 ? 60 ? 8 0 ? 10 0 ? ? c ? 1 ? 0 1 8 0 ? 120 ? 160 ? ? 1 ? 0 ? 0 ? 1 ? 2 ? 3 1 40 ? 尖頂脈沖的分解系數(shù) )()(m a xm a x10m a x0CnCc m nCCcmCCCiIiIiI????????????)c o s1)(1(s i nc o sc o ss i n2)()c o s1(s i nc o s)()c o s1(c o ss i n)(210cccccccccccccccnnnnn?????????????????????????????????167。這適用于欠壓或臨界狀態(tài)。 C點在輸出特性 放大區(qū)和飽和區(qū)的臨界點 臨界狀態(tài) C點在輸出特性 放大區(qū) 欠壓狀態(tài) C點在輸出特性 飽和區(qū) 過壓狀態(tài) 167。 167。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 24 3)臨界工作狀態(tài) ： 是欠壓和過壓狀態(tài)的分界點， 集電極最大點電流正好落在臨界線上。 在非線性諧振功率放大器中，常常根據(jù)集電極是否進入飽和區(qū)，將放大區(qū)的工作狀態(tài)分為三種： 由上圖可見，在飽和區(qū)，根據(jù)理想化原理，集電極電流 只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無關(guān)。 167。 諧振功率放大器的折線近似分析法 —— 高頻電子線路 21 折線分析法的主要步驟： 測出晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線 iC~ vB及輸出特性曲線 iC~ vC， 并將這兩組曲線作理想折線化處理 作出動態(tài)特性曲線 是根據(jù)激勵電壓 vB的大小在已知理想特性曲線上畫出對 應電流脈沖 iC和輸出電壓 vC的波形 求出 iC的各次諧波分量 Ic0、 Ic Ic2…… 由給定的負載諧 振阻抗的大小，即可求得放大器的輸出電壓、輸出功率、 直流供給功率、效率等指標 167。 所謂折線法是將電子器件的特性曲線理想化，用一組折線代替晶體管靜態(tài)特性曲線后進行分析和計算的方法。 工程上都采用近似估算和實驗調(diào)整相結(jié)合的方法對高頻功率放大器進行分析和計算。 故諧振功率放大器的工作特點： —— 高頻電子線路 19 167。因此，丙 類諧振功率放大器提高效率 ?c的途徑即為減