【正文】 V21P ??? 可求得 o2CCp P2)V(R ??在臨界工作時， ?接近于 1，作為工作估算，可設(shè)定 ?=1。 六、諧振功率放大器的計算 諧振功率放大器的主要指標(biāo)是功率和效率。 過壓后 ， 隨 VBB?， iC 寬度 、高度 ? ， 凹陷加深 ， IC0 和 Ic1m、Vcm 均增加緩慢 ， 可認為近似不變 。 2． 基極調(diào)制特性 基極調(diào)制特性 (1)含義 Vbm、 VCC、 Re 一定 ， 放大器性能隨 VBB 變化的特性 。 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 。 (3) 集電極調(diào)幅原理電路 圖中： tVtvcbmb c o s)( ??—— 載波 tVv ??? c o sm? —— 調(diào)制信號 ttVtv ccmo ) c o s()( ?? 為 諧振回路上的輸出電壓 。 (2)調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性與調(diào)幅電路 ① 欠壓狀態(tài) ： 隨 VCC 減小 ， 集電極電流脈沖高度略有減小 ， 因而 IC0 和 Ic1m 也將略有減小 ， Vcm(= ReIc1m)也 略有減小 。 2. 改變 vBE max對工作狀態(tài)的影響 ( 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 pvBE max變化時電流、功率的變化 調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性 兩種調(diào)制特性： 集電極調(diào)制 和 基極調(diào)制特性 。因為無論是 Vbm還是 VBB的變化，其結(jié)果都是引起 vBE的變化（增大 Vbm等效于減小 VBB的絕對值）。 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?；娏飨陆?，Vcm變小，動態(tài)線斜率變大，電流會有變大的反作用（總的趨勢變小）。 1. 改變 VCC對工作狀態(tài)的影響 五、各極電壓對工作狀態(tài)的影響 VCC由小 ?大時，對應(yīng)工作狀態(tài)由過壓 ?臨界 ?欠壓。 發(fā)射機的中間級 （需要維持輸出電壓比較平穩(wěn)）、集電極調(diào)幅級常采用這種狀態(tài)。 注：欠壓區(qū)內(nèi)，負載減小， Pc急劇上升，可能燒壞晶體管，所以功放要避免失諧。 2. 功率放大器的負載特性 icic321Im0180 ?＜ 90 ?半導(dǎo)通角? tB ACD321負載增大eb=eb m a xVCCQec m i n Vc m1. 欠壓狀態(tài)2. 臨界狀態(tài)3. 過壓狀態(tài)RpVc mVc m電壓、電流隨負載變化波形 根據(jù)上述分析，得到下列的負載特性曲線，并可以總結(jié)一下三種工作狀態(tài)的優(yōu)缺點 欠壓 過壓0臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP 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（不穩(wěn)定）， 因此較少采用 。 由電壓、電流隨負載變化的波形，可以定性說明負載特性： Pcmcm RIV 1?0cCC IVP ??121cmcmo IVP ??? PPoc?oc PPP ?? ? 在欠壓區(qū)到臨界線這一范圍內(nèi) ，隨著負載的增大，集電極電流脈沖高度、通角變化不大（略減?。瑥亩绷?、基波分量的值變化不大（略減小）。交流輸出電壓幅度 Vcm繼續(xù) 變大，稱為過壓工作狀態(tài)。交點決定了集電極電流的高度，波形仍為尖頂余弦脈沖。 ② 臨界狀態(tài) 負載變大，動態(tài)線斜率變小，和 vBE max正好相交于臨界線的拐點（集電極最大點電流在臨界線上）。與vBE max 的交點在臨界線的右邊（集電極最大點電流在欠壓區(qū)），交流輸出電壓幅度 vcm較小，稱為欠壓工作狀態(tài)。不同的負載，放大器的工作狀態(tài)是不同的（對應(yīng)為 欠壓 ?臨界 ?過壓 ）。 當(dāng)放大器工作于諧振狀態(tài)時，它的外部電路關(guān)系式為 vBE = –VBB+Vbmcos?t vCE = VCC–Vcmcos?t 消去 cos?t可得， cmCECCbmBBBE VvVVVv ????另一方面，晶體管的折線化方程為 得出在 ic– vCE坐標(biāo)平面上的動態(tài)特性曲線方程： ?????? ?????BZcmCECCbmBBcc VVvVVVg )(i)( 0VvgVVVVVVVvVVgCEdbmcmBBcmBZCCbmCEcmbmc???????? ?????????????)( BZBEcc Vvgi ??? tO– ?c+ ?cvCE斜率ic ma xVCm 2 ?cvCE mi nVoIQOic A eB ma x= – VBB+Vbm??????????cmVbmVcgdgB VCC?ic –vCE坐標(biāo)平面上的動態(tài)特性曲線的作法與相應(yīng)的 ic波形 動態(tài)線 作法 ： ⑴取 B點，作斜率為 gd的直線； ⑵取 B、 A兩點，連成直線。 四、諧振功率放大器的動態(tài)特性與負載特性 下面主要討論高頻諧振功放的三種工作狀態(tài)：優(yōu)缺點，調(diào)節(jié)方式等等。 如果 3個電壓參變量不變，放大器的工作狀態(tài)就由負載電阻 Rp決定。 另： 60?時二次諧波分量最大，40?時三次諧波分量最大，作為倍頻器設(shè)計的參考。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。這適用于欠壓或臨界狀態(tài)。 稱為跨導(dǎo)，一般約幾十到幾百毫西。 若臨界線的斜率為 gcr，則 臨界線方程可寫為 ic=gcrvCE 轉(zhuǎn)移特性方程： ic =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞ VBZ) 常數(shù)????CEvBEcc vgi 晶體管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性理想化后可用交橫軸于 VBZ的一條直線來表示 (VBZ為截止偏壓 )。 2)過壓工作狀態(tài)： 集電極最大點電流在臨界線的右方（飽和區(qū)），交流輸出電壓較高且變化不大。 二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線 理想化折線（虛線）icgceb0VBZic過壓區(qū)臨界線欠壓區(qū)ebec0( a) ( b)gcr晶體管實際特性和理想折線 （ a）轉(zhuǎn)移特性 （ b）輸出特性 理想化特性曲線的原理： 在放大區(qū)，集電極電流受基極電壓控制；在飽和區(qū)，集電極電流只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無關(guān)。折線法就是常用的一種分析法。 諧振功放的折線近似分析法 一、折線法 對諧振功率放大器進行分析計算，關(guān)鍵在于求出電流的直流分量 Ic0和基頻分量 Icm1。 基極偏置為負值；半通角 ?c＜ 90?，即丙類工作狀態(tài)； 負載為 LC諧振回路；集電極電流為余弦脈沖狀；輸出電壓為完整正弦波。 CEvCi輸出交流功率： pcmpcmcmcmo RIRVIVP 2121 21221 ???? Vcm 回路兩端的基頻電壓 Icm1 基頻電流 Rp 回路的諧振阻抗 放大器的集電極效率： )( ccCCcmcmoc gIVIVPP ???1012121?????放大器中各功率關(guān)系： 直流功率： 0cCC IVP ??CCcmVV?? 集電極電壓利用系數(shù) 0c1cmc1 II)(g ?? 波形系數(shù)，通角 ?c的函數(shù)； ?c越小 g1(?c)越大 可以看出，可以從提高電壓利用系數(shù)和波形系數(shù)兩個方面入手， ?越大 (即 Vcm越大 )， ?c越小效率 ?c越高。導(dǎo)通角小于 180?，處于丙類工作狀態(tài)。諧振功率放大器就是從這方面入手，來提高輸出功率與效率的。 P==直流電源供給的直流功率； Po=交流輸出信號功率； Pc=集電極耗散功率； 根據(jù)能量守衡定理： P= = P o + P c故集電極效率： cooocPPPPP??? ??由上式可以得出以下兩點結(jié)論： 1) 設(shè)法盡量降低集電極耗散功率 Pc，則集電極效率 ?c自 然會提高。 諧振功率放大器的功率關(guān)系和效率 功率放大器的作用原理是利用輸入到基極的信號來控制集電極的直流電源所供給的直流功率，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘柟β瘦敵鋈?。但需警惕管發(fā)射結(jié)反向擊穿 。 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)減小；但引起 iC 中基波分量 Icm1 減小 ， 導(dǎo)致輸出功率減小 。 倍頻器 1． 概念 倍頻器 (Frequency Multiplier)： 將輸入信號的頻率倍