【正文】 增 n 倍的電路 。 ② 阻抗匹配： 調(diào)節(jié) Lr 和 Cr ， 諧振回路將含有電抗分量的外接負(fù)載變換為諧振電阻 Re， 并阻抗匹配 。 既然僅有由 基波分量產(chǎn)生的電壓 vc 輸出 ， 負(fù)載獲得的信號功率 不失真 。 3． 輸出電壓 vo (1)對基波分量 阻抗最大 ， 為諧振電阻 Re(諧振回路調(diào)諧在輸入信號頻率上 ， 因而對 iC 中的基波分量呈現(xiàn)的阻抗最大 ， 且為純電阻 )。 2． 集電極電流 iC 圖 輸入 vb(t) = Vbmcos ?st 據(jù) vBE = VBB + vb(t) = VBB + vbmcos ?st 由靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性 (iCvBE)， 得集電極電流 iC 波形： 脈寬小于半個周期的脈沖序列 。 調(diào)節(jié) Cr 使回路諧振在輸入信號頻率 。 諧振功率放大器各部分的電壓與電流的波形圖如下頁的圖所示 21 VBZ – VB B ? t VCC ? t ? t ? t eb ib ic ec Vcm Vcm vb 高頻功率放大器中各分電壓與電流的關(guān)系 cCCc vVe ??（ a） 丙類諧振功率放大器 1． 電路組成 圖 諧振功率放大器原理電路 ZL —— 外接負(fù)載 ， 呈阻抗性 ， 用 CL 與 RL 串聯(lián)等效電路表示 。 諧振功率放大器的工作原理 原理電路 +–vb –iB– +VBB– +VCC–+ec C –+v cL輸出iEiceb 諧振功率放大器的基本電路 外部電路關(guān)系式： 晶體管的內(nèi)部特性： tVVvtVVvcmCCCEbmBBBE??c o sc o s?????)( BZBEcc Vvgi ??電路的四個組成部分：電源及靜態(tài)偏置；晶體管； LC諧振回路和輸入激勵信號。 發(fā)生條件： 它在高壓低電流時發(fā)生 ， 相應(yīng)的功率稱為二次擊穿耐量 PSB。 如果發(fā)生上述擊穿 ， 電流不加限制 ， 就會出現(xiàn)集電極電壓迅速減小 ， 集電極電流迅速增大的現(xiàn)象 ， 即為 二次擊穿 。 各種散熱片 各種功率晶體管 二、二次擊穿 除 PCM、 ICM 和 V(BR)CEO 滿足安全工作條件外 ， 要保證功率管安全工作 ， 還要求不發(fā)生 二次擊穿 。 ② 金屬底座與管殼相連。 熱崩 (Thermal Runaway)： 集電結(jié)結(jié)溫 (Tj) ? ? iC ? ? PC ? ? Tj ? 如此反復(fù) ， 直至 Tj ? TjM(集電結(jié)最高允許溫度 )而導(dǎo)致管子被燒壞的一種惡性循環(huán)現(xiàn)象 。 若集電極的散熱條件良好 ， 集電結(jié)上的熱量很容易散發(fā)到周圍空氣中去 ， 則集電結(jié)就會在某一較低溫度上達(dá)到熱平衡 ， 此時集電結(jié)上產(chǎn)生的熱量等于散發(fā)到空氣中的熱量 。但集電極電流波形失真嚴(yán)重 ， 電路需采取特定措施 (見 5 節(jié) )。 飽和時， vCE ? VCE (sat) 很小 ? PC 很?。? 截止時 ， iC 很小， iC vCE 也很小 ? PC 很小。 假設(shè) 集電極瞬時電流和電壓 分別為 iC 和 vCE， 則 PC 為 ? ??? 20 CECC d21 tviP ?討論： 若減少 PC， 則要減少 iC vCE 方法 1： 由 甲類 ? 甲乙類 ? 乙類 ? 丙類 ， 即減小管子在信號周期內(nèi)的導(dǎo)通 (增大 iC = 0)的時間 。 功率管的運用狀態(tài) 圖解分析 乙類推挽電路時，兩管的合成傳輸特性 交越失真 根據(jù)下列曲線說出功率管的應(yīng)用狀態(tài)： 圖 1 各種運用狀態(tài)下的輸出電流波形 2．不同運用狀態(tài)下的 ?C 管子的運用狀態(tài)不同，相應(yīng)的 ?Cmax 也不同。 ④ 丙類：功率管在 小于半個 周期內(nèi)導(dǎo)通， ?c ? ? /2。 ② 乙類：功率管僅在 半個 周期內(nèi)導(dǎo)通， ?c = ? /2。 二、功率管的運用特點 1．功率管的運用狀態(tài) 根據(jù) 功率管 在一個信號周期內(nèi)導(dǎo)通時間的不同 ， 功率管運用狀態(tài) 可分為 甲類 、 乙類 、 甲乙類 、 丙類 等多種 。 ③ 失真小 。 ② 高效率 。 一、功率放大器的性能要求 ① 安全 。） 工作狀態(tài) 功率放大器一般分為 甲類、乙類、甲乙類、丙類 等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。 高頻功放工作頻率高，相對帶寬窄，一般使用調(diào)諧負(fù)載。 不同之處：工作頻率和相對帶寬不同，因此存在本質(zhì)區(qū)別。 不同之處：為激勵信號幅度大小不同；放大器工作點不同； 晶體管動態(tài)范圍不同。 要求高的輸出功率，高的轉(zhuǎn)換效率。常用于發(fā)射機(jī)的末級。 高頻功率放大器的電路組成 167。 諧振功率放大器的工作原理 167。Chapter 32 高頻功率放大器 167。 概述 167。 諧振功放的折線近似分析法 167。 概述 高頻功率放大器的主要任務(wù) 放大高頻大信號，使發(fā)射機(jī)獲得足夠大的發(fā)射功率。 功率放大的含義 在輸入高頻信號的控制下，將直流電源的直流功率轉(zhuǎn)換成高頻功率。 諧振功率放大器與小信號諧振放大器的異同之處 相同之處：它們放大的信號均為高頻信號，而且放大器的負(fù) 載均為諧振回路。 icebtooictVBZ諧振功率放大器 波形圖 小信號諧振放大器 波形圖 icQebtooicticQebtooict小信號諧振放大器 波形圖 icebtooictVBZ諧振功率放大器 波形圖 高頻諧振功放與低頻功放的比較 共同之處 :都要求輸出功率大和效率高。 低頻功放工作在甲類或乙類工作狀態(tài)； 高頻功放工作在丙類工作狀態(tài)（丙類工作狀態(tài)電流波形失真很大，必須使用調(diào)諧負(fù)載恢復(fù)波形）； 1. 負(fù)載不同 低頻功放工作頻率低，相對帶寬很寬，故不能使用調(diào)諧負(fù)載。（也有寬帶高頻功放，使用頻率響應(yīng)很寬的傳輸線負(fù)載。 表 2 1 不同工作狀態(tài)時放大器的特點工作狀態(tài) 半導(dǎo)通角 理想效率 負(fù) 載 應(yīng) 用甲類 ?c= 18 0 ? 50% 電阻 低頻乙類 ?c= 90 ? 78 . 5 % 推挽，回路 低頻，高頻甲乙類 90 ? ＜ ?c＜ 18 0 ? 50% ＜ ? ＜ 78 . 5 % 推挽 低頻丙類 ?c＜ 90 ? ? ＞ 78 . 5 % 選頻回路 高頻丁類 開關(guān)狀態(tài) 90 % ~ 10 0 % 選頻回路 高頻主要技術(shù)指標(biāo) 功率放大器的兩個主要技術(shù)指標(biāo)是： 輸出功率與效率 功率放大器 特點： 工作在大信號狀態(tài)。輸出功率大，管子在極限條件下運用。 ?C —— 集電極效率 (Collector Efficiency) CooDoC PPPPPη??? Po —— 輸出信號功率 ； PD —— 電源提供的功率； PC —— 管耗 (Power Dissipation)/集電極耗散功率； Po 一定， ?C 越高， PD 越小 ? PC 小， 既可選 PCM 小的管子，以降低費用，也節(jié)省能源。 盡管 功率增益 也是重要的性能指標(biāo) ， 但 安全 、 高效 和小失真 更重要 ， 前者可以通過增加前置級禰補(bǔ) 。 ① 甲類：功率管在 一個 周期內(nèi)導(dǎo)通 ， ?c = ?。 ③ 甲乙類：管子在 大于半個 周期小于一個周期內(nèi)導(dǎo)通 ，? /2 ? ?c ? ? 。 功率管運用狀態(tài) 通常靠選擇 靜態(tài)工作點 來實現(xiàn)。 CooC PPPη?? 減小 PC 可提高 ?C。 方法 2： 管子運用于開關(guān)狀態(tài) (又稱丁類 )， 即一周期內(nèi)半飽和半截止 。 總之： 為提高 ?C， 管應(yīng)用狀態(tài)可取 乙類 、 丙類 或 丁類 。 一、功率管散熱和相應(yīng)的 PCM 管耗 PC 主要消耗在集電結(jié)上，使結(jié)溫升高。 反之 ， 散熱條件不好 ， 集電結(jié)就會在更高的溫度上達(dá)到熱平衡 ， 甚至產(chǎn)生 熱崩 而燒壞管子 。 提高 PCM 的辦法： 圖 (a)、 (b) 功率管底座上加裝散熱器 (c) 相應(yīng)的熱等效電路 ① 管子集電極直接固定在金屬底座上 。 ③ 金屬底座還加裝金屬散熱器。 二次擊穿 (Secondary Breakdown)： 當(dāng)集 射反向電壓超過 V(BR)CEO 時 ， 會引起擊穿 ， 但只要外電路限制擊穿后的電流 ， 管子就不會損壞 ， 待集電極電壓小于 V(BR)CEO 后 ， 管子可恢復(fù)正常工作 。 后果： 過熱點的晶體熔化 ， 集 射間形成低阻通道 ，引起 vCE下降 ， iC 劇增 ， 損壞功率管 ， 且不可逆 。 圖計及二次擊穿時功率管的安全工作區(qū) 功率管的安全工作區(qū) 167。電路工作在丙類工作狀態(tài) 電壓電流波形 由右圖可以得到： V b m c o s ? c = BBV + V BZ轉(zhuǎn)移特性icVBZo理想化ic ma xic? to+ ?c– ?co+