【正文】 丙類諧振功率放大器 1． 電路組成 圖 2–1–1 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 。 調(diào)節(jié) Cr 使回路諧振在輸入信號(hào)頻率 。 單元四 高頻功率放大器 2． 集電極電流 iC 圖 2–1–2 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(gè)周期的脈沖序列 。 3． 輸出電壓 vo (1)對(duì)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(hào)頻率上 ， 因而對(duì) iC 中的基波分量呈現(xiàn)的阻抗最大 ， 且為純電阻 )。 單元四 高頻功率放大器 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(hào)功率 不失真 。 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 。 單元四 高頻功率放大器 4． 功率特性分析 (1)丙類功放的問題 圖 2–1–3 脈沖寬度變化的示意圖 若提高 ?C， 管子導(dǎo)通角 ?c 應(yīng)繼續(xù)減?。坏? iC 中基波分量 Icm1 減小 ， 導(dǎo)致輸出功率減小 。但需警惕管發(fā)射結(jié)反向擊穿 。 單元四 高頻功率放大器 丁類和戊類諧振功率放大器 1． 丁類諧振功率放大器 (1)電路 Tr 二次側(cè)兩繞組相同，極性相反。 (2)原理 若 vi 足夠大，則 vi 0 時(shí) ， T1 飽和導(dǎo)通， T2 截止， vA1 = VCC – VCE(sat) vi 0 時(shí) ， T2 飽和導(dǎo)通， T1 截止， vA2 = VCE(sat) A 點(diǎn)最大振幅值： vA = vA1? vA2 = VCC ? 2VCE(sat) 單元四 高頻功率放大器 加到串聯(lián)諧振回路 ， 若諧振回路工作在輸入信號(hào)角頻率上 ， 可近似認(rèn)為輸出電流 iL 是角頻率為 ? 的余弦波 ， RL 上獲得不失真輸出功率 。 2． 戊類放大器 為了克服這個(gè)缺點(diǎn) ， 在開關(guān)工作的基礎(chǔ)上采用一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的集電極回路 ， 保證 vCE 為最小值的一段期間內(nèi) ， 才有集電極電流流通 —— 戊類放大器 。 原因： ① 效率 。 倍頻次數(shù)過高 ， 倍頻器的輸出功率和效率就會(huì)過低 。 諧振回路需濾除高于 n 和低于 n 的各次分量 。 倍頻次數(shù)越高 ， 對(duì)諧振回路提出的濾波要求越苛刻 ， 不易實(shí)現(xiàn) 。 單元四 高頻功率放大器 倍頻器 1． 概念 倍頻器 (Frequency Multiplier)： 將輸入信號(hào)的頻率倍增 n 倍的電路 。 單元四 高頻功率放大器 第 2 章 諧振功率放大器 諧振功率放大器的性能特點(diǎn) 近似分析方法 欠壓、臨界和過壓狀態(tài) 四個(gè)電壓量對(duì)性能影響的定性討論 單元四 高頻功率放大器 近似分析方法 非諧振功放 丙類 諧振功放 集電極負(fù)載 純電阻 諧振回路，含電抗元件 求 功率性能 圖解法 準(zhǔn)靜態(tài)分析法 要 點(diǎn) 求負(fù)載線 求動(dòng)態(tài)線 1． 使用條件 —— 兩假設(shè) ① 諧振回路濾波特性理想 ， 即盡管集電極 、 基極電流為脈沖波 ， 但兩回路只產(chǎn)生基波 (余弦 )電壓 ， 其他分量的電壓均可忽略 。 2． 分析步驟 圖 2–2–1 諧振功率放大器的近似分析方法 (b) ① 求動(dòng)態(tài)點(diǎn)，畫波形； ② 連動(dòng)態(tài)線，畫 iC 波形； ③ 圖解積分求分量； ④ 計(jì)算功率性能。 ? 15186。 ??? ???) 給定數(shù)值 ， 由 便可確定 vBE 和 vCE (圖 a)。 不到 VCC， 因?yàn)閷?dǎo)通角小于 ? 單元四 高頻功率放大器 (3) 圖解積分求得分量 IC0 和 Ic1m 諧振電阻 c 1 mcme / IVR ?(4) 計(jì)算功率性能 DoCoDCm1Ccmo0CCCD/2/PPPPPIVPIVP?????? 四變量 VBB、 Vbm、 VCC、 Vcm 不同 ， iC 的波形和數(shù)值就不同 ， 由此求得的 Re 及相應(yīng)的功率性能就不同 。 單元四 高頻功率放大器 欠壓 、 臨界和過壓狀態(tài) 1． 當(dāng) VBB、 Vbm、 VCC 不變， Vcm 由小變大， 動(dòng)態(tài) 點(diǎn) 左移 ① 欠壓 狀態(tài) Vcm 的取值 ， 使所對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)點(diǎn)均處在放大區(qū) 。 ③ 過壓 狀態(tài) Vcm 繼續(xù)增大 ， 使 A??(?t = 0)動(dòng)態(tài)點(diǎn)處在飽和區(qū) ， iC 迅速減小 ，電流脈沖出現(xiàn)凹陷 ， Vcm 增大 ，凹陷加深 。 如果出現(xiàn)凹陷 ， 則凹陷越深 ， IC0 和 Ic1m 就越小 。 2．特性 Re 的增加勢(shì)必將引起 Vcm 增大 (Vcm = ReIcm) Re? ? Vcm ? ? vCEmin ? ? 功 放 欠壓 ? 過壓 ? iC 波形出現(xiàn) 凹陷 。 諧振功放的負(fù)載特性 單元四 高頻功率放大器 3． Vcm、 Po、 PD、 PC、 ?C 隨 Re 變化的曲線 圖 224 負(fù)載特性 Vcm = ReIc1m ， Po = VcmIc1m/2 PD = VCCIC0 ， PC = PD－ Po ?C = Po/ PD 單元四 高頻功率放大器 3． 討論 (1) 欠壓區(qū) e2c1 m RI? Re ?， iC 脈沖高度略有減小 ， 相應(yīng)的 IC0、 Ic1m 也略有減小 ， 因而 Vcm(= ReIc1m)和 Po( )近似線性增大 ， 而 PD(= VCCIC0)略有減小 ， ?C 增大 ， PC 減小 。 (3)匹配負(fù)載 Reopt Re = Reopt 時(shí) ， 管子工作在臨界狀態(tài) ， Po 最大 ， ?C 較大 ， PC 較小 ， 放大器性能接近最佳 。 單元四 高頻功率放大器 3． 討論 (3)匹配負(fù)載 Reopt Re = Reopt 時(shí) ， 管子工作在臨界狀態(tài) ， Po 最大 ， ?C 較大 ， PC 較小 ， 放大器性能接近最佳 。 o2C E ( s a t )CCo2cme o p t)(2121PVVPVR ???單元四 高頻功率放大器 二、調(diào)制特性 圖 2–2–5 集電極調(diào)制特性 兩種調(diào)制特性： 集電極調(diào)制 和 基極調(diào)制特性 。 (2)調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性與調(diào)幅電路 ① 欠壓狀態(tài)： 隨 VCC 減小 ， 集電極電流脈沖高度略有減小 ， 因而 IC0 和 Ic1m 也將略有減小 ， Vcm(= ReIc1m)也 略有減小 。 (3) 集電極調(diào)幅原理電路 圖中： tVtvcbmb cos)( ??—— 載波 tVv ??? c o sm? —— 調(diào)制信號(hào) ttVtv ccmo ) c o s()( ??為 諧振回路上的輸出電壓 。 單元四 高頻功率放大器 圖 2–2–7 集電極調(diào)幅電路 令 VCC(t) = VCC0 + v?(t) 作為放大器的 等效集電極電源電壓 。 單元四 高頻功率放大器 2． 基極調(diào)制特性 圖 2–2–6 基極調(diào)制特性 (1)含義 Vbm、 VCC、 Re 一定 ， 放大器性能隨 VBB 變化的特性 。 過壓后 ， 隨 VBB?， iC 寬度 、高度 ? ， 凹陷加深 ， IC0 和 Ic1m、Vcm 均增加緩慢 ， 可認(rèn)為近似不變 。 單元四 高頻功率放大器 三、放大特性 圖 2–2–9 放大特性 1． 含義 當(dāng) VBB、 VCC 和 Re 一定 ，放大器性能隨 Vbm 變化的特性 。 諧振功放的放大特性 單元四