高頻電子線路第4章-文庫吧資料
2025-05-06 18:19本頁面
【正文】 Pci p六、諧振功率放大器的計算諧振功率放大器的主要指標是功率和效率。因為無論是 Vbm還是 VBB的變化，其結(jié)果都是引起 eb的變化。改變 VCC時，其工作狀態(tài)和電流、功率的變化如上圖所示。欠壓過壓臨界ic1 ic2 ic3ic4ic5icebecVCC5 VCC3 VCC1VC1VC2VC3VC4VC5欠壓臨界過壓VCC變化時對工作狀態(tài)的影響在欠壓區(qū)內(nèi)，輸出電流的振幅基本上不隨 VCC變化而變化，故輸出功率基本不變；而在過壓區(qū)，輸出電流的振幅將隨 VCC的減小而下降，故輸出功率也隨之下降。在臨界狀態(tài)時輸出功率最大。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。但是采取上述三種方法中的任一個方法，當 ?c增大時， ic脈沖電流的振幅 Im會加大，輸出功率 Po當然也會加大，而當 ?c減小時， Im和Po均將減小。負載特性曲線 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Ic 1Ic0V CR p 0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p欠壓 過壓0 臨界I c 1I c0V CR p 0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p過壓狀態(tài)的優(yōu)點是，當負載阻抗變化時，輸出電壓比較平穩(wěn)且幅值較大，在弱過壓時，效率可達最高，但輸出功率有所下降，發(fā)射機的中間級、集電極調(diào)幅級常采用這種狀態(tài)。電壓、電流隨負載變化波形ic ic321Im0180?＜ 90?半導(dǎo)通角?tB ACD321負載增大eb=eb maxVCCQec min VcmRpVcmVcm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。放大器工 作在臨界線狀態(tài)時， 輸出功率大，管子損 耗小，放大器的效率 也就較大。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 ic321Im0180?＜ 90?半導(dǎo)通角?tB ACD321負載增大eb=eb maxVCCQec min VcmRpVcmVcm2. 功率放大器的負載特性 在其他條件不變(VCC、 VBB、 vb為一定 )，只變化放大器的負載電阻而引起的放大器輸出電壓、輸出功率、效率的變化特性稱為負載特性。四、諧振功率放大器的動態(tài)特性與負載特性當放大器工作于諧振狀態(tài)時，它的外部電路關(guān)系式為eb= –VBB+Vbmcos?t ec= VCC–Vcmcos?t消去 cos?t可得，eb= –VBB+Vbm另一方面，晶體管的折線化方程為 ic = gc(eb–VBZ)得出在 ic–ec坐標平面上的動態(tài)特性曲線 (負載線或工作路)方程：= gd(ec– V0)ic ic321Im0180?＜ 90?半導(dǎo)通角?tB ACD321負載增大eb=eb maxVCCQec min VcmRpVcmVcm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。 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。?n0 20?40?60?80?100? ?c?1?0180?120? 160??1?0?0?1?2?3 140?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。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)。2)過壓工作狀態(tài)： 集電極最大點電流進入臨界線之左的飽和區(qū)， 交流輸出電壓較高且變化不大。 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)。折線分析法的主要步驟：測出晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線 ic~ eb及輸出特性曲線 ic~ ec， 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(yīng)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、效率等指標二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線晶體管實際特性和理想折線 根據(jù)理想化原理晶體管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性可用交橫軸于 VBZ的一條直線來表示 (VBZ為截止偏壓 )。折線法就是常用的一種分析法。故諧振功率放大器的工作特點： 諧 振功率放大器的折 線 近似分析法一
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