【正文】 半導(dǎo)通角 ? t B A C D 3 2 1 負(fù)載增大 e b =e b max V CC Q e c min V c m 1. 欠壓狀態(tài) 2. 臨界狀態(tài) 3. 過壓狀態(tài) R p V c m V c m 第 4章 高頻諧振功率放大電路 47 高頻功放的負(fù)載特性 iC vce vbemax 過壓區(qū) 臨界區(qū) 欠壓區(qū) 欠壓 過壓 0 臨 界 R p cmV0cI1cmI欠壓 過壓 0 臨 界 R p dcPPoc ?h0cCC IVPdc ?1cmcmo 21 IVP ?oc PPP dc ??根據(jù)上述分析，可以畫出諧振功率放大器的負(fù)載特性曲線 第 4章 高頻諧振功率放大電路 48 欠壓、過壓、臨界三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)： 欠壓：恒流， Vcm變化， Po較小， ηc低， Pc較大； 過壓：恒壓， Icm1變化， Po較小， ηc可達(dá)最高； 臨界： Po最大， ηc較高； 最佳工作狀態(tài) 發(fā)射機(jī)末級 中間放大級 高頻功放的負(fù)載特性 結(jié)論 負(fù)載特性曲線 欠壓 過壓 0 臨 界 R p cmV0cI1cmI欠壓 過壓 0 臨 界 R p ?? PPoch0cCC IVP ??1cmcmo 21 IVP ?oc PPP ?? ?optR第 4章 高頻諧振功率放大電路 49 ? 放大器工作狀態(tài)及導(dǎo)通角的調(diào)整 ? 導(dǎo)通角 qc的調(diào)整 bmBBBZc VVV ?? a r c c o sq由 若保持 Vbm不變增大偏置 VBB；或保持 VBB不變增大激勵電壓振幅 Vbm；或同時增大 VBB和 Vbm，這三種情況均可使導(dǎo)通角 qc增大，若相反，則可使 qc減小。 電壓、電流隨負(fù)載變化波形 i c i c 3 2 1 I m 0 180 176。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(diǎn) 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(fù)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(fù)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。 vce ic Vo ? A VCC ? Q Vcm1 cqvcmin gd ? 動態(tài)特性曲線的 物理意義 第 4章 高頻諧振功率放大電路 43 ? ?BZBEcC VVgi ??? ?0CEcC VVVgcmbm ??????????? vi? ?0CEd Vg ?? v。同理， wt=90度時，找到 Q點(diǎn)，連接 AQ即為放大器的負(fù)載線。 ?高頻功放的動態(tài)特性 為一直線 第 4章 高頻諧振功率放大電路 40 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， cmCECCVvV ?vBE= –VBB+Vbm 另一方面，晶體管的 轉(zhuǎn)移特性折線化方程為 ic = gc(vb–VBZ) 得出在 ic–ec坐標(biāo)平面上的動態(tài)特性曲線 (負(fù)載線或工作路 )方程： ?????? ????? BZcmceCCbmBBcc VVvVVVg )(i?????? ?????????????bmcmBBcmBZCCbmcecmbmc VVVVVVVvVVg? ?0Vvg ced ??bmcmBBcmBZCCbmVVVVVVVV ???0第 4章 高頻諧振功率放大電路 41 ?動態(tài)特性曲線的做法 在 vce軸上取點(diǎn) B，使 OB=V0 ，從 B作斜率為 gd的直線 BA，則 BA即為丙類放大器的負(fù)載線。此時，放大器的電流、輸出電壓、功率、效率等隨 Rp而變化的特性，就叫做放大器的負(fù)載特性。 為了闡明各種工作狀態(tài)的特點(diǎn)和正確調(diào)節(jié)放大器，就應(yīng)該了解這幾個參量的變化會使放大器的工作狀態(tài)發(fā)生怎樣的變化。 集電極效率 η c和輸出功率 Po是否能最佳實(shí)現(xiàn)最終取決于功放中外部電路參數(shù) Rp和電壓 VBB、 Vbm 、 VCC 。 0)0(1m a xC1cm ?? ?iI 下面分析基波分量 Icm 集電極效率 η c和輸出功率 Po隨通角 qc變化的情況，從而選擇合適的工作狀態(tài)。 )c os1(πc oss i n)(ccccc0 qqqqq????)c o s1(πs i nc o s)(ccccc1 qqqqq????)c o s1)(1(s i nc o sc o ss i n2)(c2cccc qqqqq?q? ?????nnnnn)( c1m a xC1C q?iI m ?p21cm21 RIPo ?第 4章 高頻諧振功率放大電路 37 ?n2. 01. 00 . 50. 40. 30. 20. 1020 ? 40 ? 60 ? 8 0 ?10 0 ?qc?1?01 8 0 ?120 ? 160 ??1?0?0?1?2?3 1 40 ?尖頂脈沖的分解系數(shù) ccccccc0c1c1 c oss i ns i nc os)()()(qqqqqqq?q?q????g)(21)( )(2121 c1c10cCC1cmcmoc q?q?q??h gIVIVPPdc????由曲線可知：極端情況 qc=0時， 2)( )()(c0c1c1 ?? q?q?qg如果此時 ?=1， hc可達(dá) 100%。 在iCmax與負(fù)載阻抗 Rp為某定值的情況下 ，輸出功率將達(dá)到最大值。 bmBZcc os VVV BB ??qiC =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞ VBZ) =gc(Vbmcosωt–VBZ－ VBB) =gcVbm (cosωt–cos qc) = gcVbm(1–cos qc) 當(dāng) ?t=0時， iC= iC max 取決于脈沖高度 iC max與通角 qc 當(dāng) ?t= qc時， iC= 0 tVV ?co sbmBBBE ???vccC m a xCc os1c osc osqq???? tii? 集電極余弦電流脈沖的分解 第 4章 高頻諧振功率放大電路 35 尖頂余弦脈沖 由傅里葉級數(shù)求系數(shù)，得 )c os1(c oss i n)(ccccc0 q?qqqq????其中： )(dπ2 1 c0m axCC0C ccq??qqitiI ?? ? ??)(dc o sπ1 m axCCc m n q??qq itn ωωiI cc?? ? ??)c o s1(s i nc o s)(ccccc1 q?qqqq????)c o s1)(1(s i nc o sc o ss i n2)(c2cccc qqqqq?q? ?????nnnnn尖頂余弦脈沖的 分解系數(shù) 0cc m 1c1 )( IIg ?q波形系數(shù) )()(c0c1 q? q??ccccccc1 c o ss i ns i nc o s)(qqqqqqq???g)c os1 c osc os(C m a xCcctiiqq????????????tnItItIIin ???c os 2c osc oscmc m 21cm0cC第 4章 高頻諧振功率放大電路 36 下面分析基波分量 Icm 集電極效率η c和輸出功率 Po隨通角 qc變化的情況，從而選擇合適的工作狀態(tài)。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 33 ?晶體管靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性及其理想化 iC =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞ VBZ) 第 4章 高頻諧振功率放大電路 34 V bm v be ? t ? t i C 0 q c + q c VBB o q c + q c v be 轉(zhuǎn)移 特