【正文】 0 190 90 01000C????)()( ?????（ 3）計(jì)算輸出功率和效率 例 題意分析 ：本題考查簡(jiǎn)單抽頭并聯(lián)諧振回路的阻抗變換。 題意分析： 這是一道常規(guī)題，根據(jù)電路參數(shù)畫動(dòng)特性曲線，并確定性能指標(biāo)。 例 對(duì)高頻功放電路，已知功放管的輸出特性曲線如所示， EB＝ V，EC＝ 12 V， ub＝ cosωtV， u0＝ 10 cosω t V。 cUcU （ 4）若回路失諧，功率放大器將工作到欠壓狀態(tài)，此時(shí)集電極損耗將增加，有可能燒壞晶體三極管。 解： （ 1）根據(jù)臨界狀態(tài)電壓利用系數(shù)計(jì)算公式有 3 1524121)(24121 2120 ????????????? cccr ESPVEU crcc ???? ?AU PIcc 1522 01 ????AII cc )()( 0110 ???? ????WIEP ccD ????WPPP Dc ?????% 150 ???DPPh???? 1ccL c rIUR所以 （ 2）若輸入信號(hào)振幅增加一倍，根據(jù)功放的振幅特性，放大器將工作到過(guò)壓狀態(tài)，此時(shí)輸出功率基本不變。功放管參數(shù) : 。這表明 高頻功放必須經(jīng)常保持在諧振狀態(tài) 。 設(shè)諧振時(shí)功放工作在弱過(guò)壓狀態(tài)，當(dāng)回路失諧后，由于阻抗 Zp的模值減小，根據(jù)負(fù)載特性可知，功放的工作狀態(tài)將向臨界及欠壓狀態(tài)變化，此時(shí) Ico和 Icml要增大，而 Ucm將下降 。 當(dāng)諧振功率放大器用作振幅限幅器時(shí)， 放大器必須在 Ubm變化的范圍內(nèi)工作在過(guò)壓狀態(tài)。 1C? 2C? 3C? 高頻功率放大器的放大特性 tUUu bmBBBE ?c o s????uBE ic uBEmax1 uBEmax2 ub UBB uBEmax3 UBZ ic t 飽和區(qū) 放大區(qū) 截止區(qū) 1C? 2C? 3C?Ucm Icml Ico Ubm 過(guò)壓 臨界 欠壓 O O ωt ic O ωt ic Ubm增大 O ωt ic ωt O ic t Ubm 線性功率 放 大 器 t Ucm Ubm Ucm 振 幅 限幅器 Ucm t Ubm Ucm 當(dāng) C , ER P ， BBU 不變， 固定 UBB、增大 Ubm和固定 Ubm、增大 UBB的情況類似， 它們都使基極輸入電壓 uBEmax隨之增大，對(duì)應(yīng)的集電極脈沖電流 ic的幅度和寬度均增大，放大器的工作狀態(tài)由欠壓進(jìn)入過(guò)壓 。 t?ic EC 欠壓區(qū) 過(guò)壓區(qū) 臨界區(qū) EC 欠壓區(qū) 過(guò)壓區(qū) 臨界區(qū) Icm1 Ico PD PO PC 2 . 基極調(diào)制特性 tUUu bmBBBE ?c o s????注意： 如果要實(shí)現(xiàn) BBU 對(duì)輸出電流 1CI 的有效調(diào)制，要求功放應(yīng)工作在欠壓區(qū)。 Ucm1 高頻功率放大器的調(diào)制特性 當(dāng) bm , UR P 不變， 而改變???BBCUE與???oDCCPPII, 01之間的關(guān)系。過(guò)壓狀態(tài)，效率高，但輸出功率較小。 （ 1 ） 欠壓區(qū)：ic uCE PR 由小 m a xci?? 幾乎不變（略減少） 1C0C I,I? 幾乎不變 011 CCDPcc IEPRIU ????? 幾乎不變???1121CCoIUP ???CccoccEUII1121h oDC PPP ???Po Rp 欠壓區(qū) 過(guò)壓區(qū) 臨界區(qū) Rp 欠壓區(qū) 過(guò)壓區(qū) 臨界區(qū) Ic1 Ico （ 2 ） 過(guò)壓區(qū)：??PR 進(jìn) 入 過(guò) 壓 區(qū) ? 余 弦 脈 沖 頂 部 下 凹 ，PccCCcRIUIIi1110m a x, ??????? 幾乎不變（略有上升）01011102121CCCCcCCoCCUUIIIUPIEP ?????? ? ???h 變化緩慢， oDC PPP ?? 變化緩慢。 為保證這種工作狀態(tài)所需的集電極負(fù)載電阻PR稱為最佳負(fù)載電阻。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)： cesce Uu ?m in , ci 為尖頂余弦脈沖。 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 為尖頂余弦脈沖， 集電極電壓利用不充分。 gd ( 1) 欠壓工作狀態(tài)當(dāng) PR 減小111cbmcdPcc UUggRIU ????? 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)。 Ucm c?ucemin 輸出端： tUEu cmCce ?c o s?? 輸入端： tUUu bmBBBE ?co s??? ? ?BZBEcc Uugi ??ubemax ( 3 ) 作 D 點(diǎn) : 令 ot 180?? bmBBbBECmCcCE UUuuUEuuD ??????? m i n1m a x :(4) 連接 ABD即得動(dòng)態(tài)特性曲線 D CCmCCECC UEuit ??? co s 0 1???? 高頻功率放大器的負(fù)載特性 高頻功放的工作狀態(tài)： 動(dòng)態(tài)曲線： )( ocedc Uugi ?? uce ic Uo ? ??????????????PccccCocbmcdRIUUEUUUgg1111c o s而?可見(jiàn)動(dòng)態(tài)特性曲線的斜率和負(fù)載 PR 有關(guān)，放大器的工作狀態(tài)將隨負(fù)載的不同而變化。 oU 動(dòng)態(tài)特性曲線在 CEu 軸上的截距。 高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)分析 3. 3. 1 高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性 1. 動(dòng)態(tài)特性方程 2. 動(dòng)態(tài)特征曲線的畫法 3. 高頻功放的工作狀態(tài) 高頻功率放大器的負(fù)載特性 高頻功率放大器的調(diào)制特性 高頻功率放大器的放大特性 高頻功率放大器的調(diào)諧特性 高頻功放的高頻效應(yīng) 1 、 放大區(qū) 動(dòng)態(tài)特性方程 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：若設(shè)： tUu bmb ?c o s? 輸入端： tUUu bmBBBE ?co s??? 輸出端： tUEu cmCCE ?cos?? 其中： tcosUu Cmc ???1 由上兩式消除 tc o s ? 可得： cmceCbmBBBE UuEUUu ????又利用晶體管的內(nèi)部特性關(guān)系式 （折線方程）：? ?BZBECC Uugi ?? 可得：? ?oCEdbmBZBBcmCCEcmbmcBZcmCECbmBBcCUugUUUUEuUUgUUuEUUgi?????????? ??????????????????????????)(uBE ic gC UBZ + ub C L EC UBB + uc1 ic Rp + uCE + uBE _ 高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性 ? ?oCEdbmBZBBcmCCEcmbmcBZcmCECbmBBcCUugUUUUEuUUgUUuEUUgi?????????? ??????????????????????????)(1 、 動(dòng)態(tài)特性方程 Ci 與 CEu 之間關(guān)系的 動(dòng)態(tài)特性方程 。 iC + uce Ec + uc2 + ic iC1 iC2 ic頻譜 0 ? ?2 ?3 ?4ICO ICm1 ICm2 ICm3 ICm4 LC諧振特性 注意 : 1 . 在有ci流通的時(shí)間內(nèi)，倍頻器的集電極瞬時(shí)電壓上升速度比較快， 故倍頻器的集電極耗散功率CP比正常工作于基波狀態(tài)時(shí)大得多，即集電極效率ch較低，且倍頻次數(shù) n 值較高，損耗較大，效率較低，故丙類倍頻器一般只限于二倍頻和三倍頻的應(yīng)用 。于是回路的輸出電壓和功率就是 n 次諧波，故起到了倍頻作用。1 丙類倍頻器的電路結(jié)構(gòu)晶體管倍頻器與高頻功放的線路基本相同，唯一 不同之處是它的集電極回路對(duì)輸入信號(hào)的某次諧波頻率 nf 調(diào)諧。常用的倍頻器：丙類倍頻器：利用丙類放大器脈沖電流的諧波獲得倍頻。 EC EC2UCES uA ωt CES ic1 ωt ic2 ωt uL ωt IC0 放大器的效率為 ； ％10020 ????CC E SCD EUEPPh 丙類倍頻器 功用： 輸出信號(hào)的頻率是輸入信號(hào)頻率的整數(shù)倍。若 L、 C和RL串聯(lián)諧振回路調(diào)諧在輸入信號(hào)的角頻率 ω上，且回路的 Q值足夠高，則通過(guò)回路的電流 ic1或 ic2是角頻率為 ω的余弦波， RL上可得相對(duì)輸入信號(hào)不失真的輸出功率。 ui負(fù)半周