【正文】 時(shí) VT2管飽和導(dǎo)通， VT1管截止。本題的解題方法還有多種，如由電源電壓 以及電壓利用系數(shù) ，可以得到 ，再由輸出功率 可以得到臨界負(fù)載阻抗 以及輸出電流 。試計(jì)算：直流電源提供的功率 例 1 某高頻諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，輸出功率 , 集電極電源 WPO 6?Ec mAI C 3000 ??? DPPc h pR=24V，集電極電流直流分量 ，電壓利用系數(shù) 及效率 ，臨界負(fù)載電阻 ，可以求出集電極電源供給的直流功率 以及輸出 題意分析 ：本題直接采用功放的電流、電壓、能量關(guān)系即可。 ? ?2 ?3LC回路阻抗 ?Rp 故回路輸出的基波電壓：tc o sUtc o sRIRiucmpcmpcc??1111???????而晶體管集電極的輸出電壓： tco sUEu cmCCE ?1??0+ ub Rp C L + uCE EC UBB + uc1 ic + uBE _ 仿真 ic ωt θc θc ic1 ic2 ic3 Ico Icmax 而晶體管集電極的輸出電壓：tco sUEu cmCCE ?1??+ ub Rp C L + uCE EC UBB + uc1 ic + uBE _ 仿真 ub UBZ UBB Icmax uBE t ib t ic t uCE uc t EC Ucm1 Ubm uBE ic ? UBB ? UBZ ub C??Ubm gC C??? ?CO1Cmc1 IIg ??)()(01cc????? 稱為波形系數(shù)，是導(dǎo)通角c?的函數(shù)，通?？刹楸砬蟪?。此時(shí) PR 1ci 也 最大，而對其它諧波失諧阻抗很低，呈電容性 ，相當(dāng)短路 。 ( 2 ) coI ， c m 1I ， c m 2I ， … ， c m nI 為直流及基波和各次諧波的振幅。 + ub Rp C L + uCE ic EC UBB (b) 等效電路 + uc1 UBB C EC L + uS + ub (a) 原理電路 + ub Rp C L + uCE EC UBB + uc1 ic 常數(shù)????ceuBEcc uig2 工作原理分析 uBE ic ? UBB ? UBZ ub C??C?ic ? C?C??( 1 ) 集電極電流 ci 設(shè)輸入信號(hào)電壓 :tUu bmb ?c o s?Ubm 則加到晶體管基極 、 發(fā)射級(jí)的有效電壓為 : BBbmBBbBE Utc o sUUuu ???? ?由晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線可以看出：當(dāng) BZBE Uu ? ， 0?ci 當(dāng) BZBE Uu ? ， ? ?BZBEcc Uugi ?? 式中 cg 為 折線的斜率 ： gC ? 有 ? ?BZbmBBcc UtUUgi ???? ?cos + uBE _ 仿真 ( 1 ) 集電極電流 ci ? ?BZbmBBcc UtUUgi ???? ?c o s由于當(dāng) ct ?? ? 時(shí)，0?cibmBZBBc UUU ??? ?c o sbmBZBBc UUU ?? ? 1c o s?? ?? ?? ?cbmccbmbmcBZBBbmcctUgUtUgUUtUgi?????c o sc o sc o sc o s)(c o s????????又 ? 當(dāng) 0t ?? 時(shí)， ? ?cbmcc UgI ?c os1max ?? vBE ic ? UBB ? UBZ vb C??C?ic ? C?C??Vbm gC Icmax ccbmc IUg?c o s1m a x???代入 ci 有： 尖頂余弦脈沖的數(shù)學(xué)表達(dá)式ccc m axc c o s1c o sc o s?????? tIi+ ub Rp C L + uCE EC UBB + uc1 ic + uBE _ 仿真 ccm a xcc c o s1 c o stc o sii ? ??? ?? 若對 ci 分解為付里葉級(jí)數(shù)為：?? ?????? ntc o sItc o sItc o sIIi c ??? c m nc m 2c m 1co 2其中各系數(shù)分別為：? ?cco IItdiI ??? ?????? ?? 0c m a xccccc m a xc )c os1c oss i n)(21 ?????? ??? ?cccccccm IIttdiI cc??? ??????? ? ? 1c m a xc m a x1 )c os1 c oss i n1()(c os2 1 ?????? ??? ?? ? ? ?c ccccccc m n Inn nnnittdniI c c ??? ???????? ? ? c m a x2m a x )co s11 s i nco sco ss i n2)(co s2 1 ??????? ?? ???? ??式中： ( 1 ) ? ?c?? 0 ， ? ?c?? 1 ， … ， ? ? ?? 稱為尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)。 諧振功率放大器通常工作于丙類工作狀態(tài)，屬于非線性電路。 50% ＜ h ＜ % 推挽 低頻 丙類 ? c ＜ 90 176。 % 推挽，回路 低頻，高頻 甲乙類 90 176。 表 2 1 不同工作狀態(tài)時(shí)放大器的特點(diǎn) 工作狀態(tài) 半導(dǎo)通角 理想效率 負(fù) 載 應(yīng) 用 甲類 ? c =180 176。 甲乙類工作狀態(tài) 晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài) IC? 0，一般功放常采用。 IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O 晶體管的工作狀態(tài) 甲類工作狀態(tài) 晶體管在輸入信號(hào) 的整個(gè)周期都導(dǎo)通 靜態(tài) IC較大，波形好 , 管耗大效率低。 非諧振放大器可分為 低頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器。 功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器， 把電源供給的直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量，能量轉(zhuǎn)換的能力即為功率放大器的效率。 不同之處 ：激勵(lì)信號(hào)幅度大小不同；放大器工作點(diǎn)不同； 晶體管動(dòng)態(tài)范圍不同。但二者的工作頻率和相對頻帶寬度相差很大。第 3章 高頻諧振功率放大器 概述 丙類諧振功率放大器的工作原理 丙類功率放大器的工作狀態(tài)分析 高頻功放的高頻特性 高頻功率放大器的電路組成 合成電路 3. 1 概述 使用高頻功率放大器的目的 放大高頻 大 信號(hào) ,并且以高效輸出大功率，使發(fā)射機(jī)末級(jí)獲得足夠大的發(fā)射功率。 高頻功率放大器使用中需要解決的問題 ① 具有高效率的功率轉(zhuǎn)換 ② 輸出足夠的功率（高功率輸出） 高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和高。 聯(lián)想對比： ③ 減少非線性失真 i c e b t o o i c t V BZ 諧振功率放大器與小信號(hào)諧振放大器的異同之處 相同之處 ：它們放大的信號(hào)均為高頻信號(hào)，而且放大器的負(fù) 載均為諧振回路。 諧振功率放大器 波形圖 小信號(hào)諧振放大器 波形圖 i c Q e b t o o i c t i c Q e b t o o i c t 小信號(hào)諧振放大器 波形圖 i c e b t o o i c t V BZ 諧振功率放大器 波形圖 諧振功率放大器與非諧振功率放大器的異同 共同之處 :都要求輸出功率大和效率高。 諧振功率放大器通常用來放大 窄帶高頻信號(hào) (信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的 1%或更小 )，其工作狀態(tài)通常選為丙類工作狀態(tài) (?c＜ 90?)，為了不失真的放大信號(hào)，它的負(fù)載必須是諧振回路。 低頻功率放大器的負(fù)載為無調(diào)諧負(fù)載，工作在甲類或乙類工作狀態(tài)；寬帶高頻功率放大器以 寬帶傳輸線或其它寬帶匹配電路 為負(fù)載。 乙類工作狀態(tài) 晶體管只在輸入信號(hào) 的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài) IC=0，波形嚴(yán)重失真 , 管耗小效率高。 功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是 輸出功率與效率 。 50% 電阻 低頻 乙類 ? c =90 176。 ＜ ? c ＜ 180 176。 h ＞ % 選頻回路 高頻 丁類 開關(guān)狀態(tài) 90%~100% 選頻回路 高頻 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。 丙類諧振功率放大器的工作原理 1 基本電路結(jié)構(gòu) 除電源和偏置電路外，主要由 三 個(gè)部分組成： 晶體管 （常采用平面工藝制造的 N P N ） ： 高頻 大功率晶體管，能承受高電壓 、 大電流， ?Tf ， 一般工作時(shí)發(fā)射極反偏 (C 類 ，基極偏置電壓使晶體管工作在截止區(qū)，一般為負(fù)值 ) ； 輸入激勵(lì)電路 ： 提供所需信號(hào)電壓，一般為大信號(hào)，在 0 . 5 伏以上 輸出諧振回路 ： （ 1 ）濾波選頻， ( 2 ) 阻抗匹配（ 保證高效 ） 。一般可以根據(jù) c? 的數(shù)值查表求出各分