【正文】 解系數(shù)的值。 ic ωt θc θc ic1 ic2 ic3 Ico Icmax iC頻譜 (2) 集電極輸出電壓 ci 經(jīng) LC 并聯(lián)諧振回路后，此回路對基波產(chǎn)生諧振，呈純電阻 PR （最大）。因而回路選出基波電壓 1cu ，而濾除各次諧波電壓。 3. 高頻功放的功率關(guān)系 ( 1) 集電極電源提供的直流功率：0CCD IEP ? ( 2 ) 集 電 極 輸 出 交 流 功 率 （ 負(fù) 載 上 得 到 的 功 率 ）PCmPCmCmCm RURIIUP22121 1212110 ???? （注意 PR 為回路諧振阻抗）( 3) 集電極耗散功率 CP ， oDC PPP ?? ( 4 ) 集電極能量轉(zhuǎn)換效率 ch ：? ?cCOCCmCmCooDocgIEIUPPPPP??h1112121?????其中：CCmEU 1?? 為集電極電壓利用系數(shù)； 討論：(1 )CPCmCCm E RIEU 11 ??? ， ?????? cPR h? ( 2 ) ? ?COCmc IIg 11 ?? ，一般有： ? ? ????? ccc g h?? 1 ( 3 ) cccocooc PPPP P hhh ????? 1 當(dāng)晶體管允許的耗散功率一定時， ??? oc Ph? ?cCOCCmCmCooDoc gIEIUPPPPP ??h1112121?????( 4 ) 集電極能量轉(zhuǎn)換效率 ch ：，功放管的集電極損耗功率 。已知電源電壓 Ec 0cI DPPc h? ?0cI1cI OP pR電流的直流分量 ，從而得到集電極損耗功率 及效率 ，通過電壓利用系數(shù) ，可以計算出波形系數(shù) ，進而利用輸出電流的直流分量 求出輸出 ，再利用輸出功率 可以得到臨界負(fù)載阻抗 電流里的基波分量 WIEP CCO ????WPPP ODC ?????% 6 ???DOPPh )(1 ???? ?h? CgmAgII CCC )(101 ???? ?????? 622 221COp I PR解 ： 0P Pc以及集電極損耗功率 Ec ?cU 1PpR1cI 0cI ?? h討論 ：本題考察的是如何靈活應(yīng)用功放的電流、電壓、能量關(guān)系。通過輸出電流的直流分量 ，可以計算出波形系數(shù) 利用電壓利用系數(shù) ，算出效率 ，從而得到集電極電源供給的直流功率 輸出電壓 中的基波分量 80％ VT1 VT2 T1 L C RL EC CC D類和 E類功率放大器簡介 1. D類功率放大器的原理分析 D類功率放大器有 電壓開關(guān)型 和 電流開關(guān)型 兩種基本電路，電壓開關(guān)型 D類功率放大器是已推廣應(yīng)用的電路 ui ub1 ub2 ic1 ic2 uL uA ub1和 ub2是由 ui通過變壓器 T1產(chǎn)生的兩個極性相反的輸入激勵電壓 ui正半周時 VT1管飽和導(dǎo)通，VT2管截止，電源 EC對電容 C充電，電容上的電壓很快充至（ ECUCES1）值， A點對地的電壓 uA=（ ECUCES1） 。 VT2管的直流電源由電容 C上充的電荷供給， uA= UCES2≈0 uA近似為矩形波電壓，幅值為（ EC2UCES）。 VT1 VT2 T1 L C RL EC CC ui ub2 ic1 ic2 uL uA EC ic1 ωt ic2 ωt uL ωt 盡管每管飽和導(dǎo)通時的電流很大，但相應(yīng)的管壓降很小，這樣，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高 dt)t(u)t(iTPTCECC ??201UCES uA ωt ub1 EC2UCES 2. 輸出功率及效率計算 uA為矩形方波，用傅里葉級數(shù)展開后可求得其基波分量的振幅為 ： 當(dāng)串聯(lián) Q值足夠大，且諧振于 f0 ，則 ： EC EC2UCES uA ωt UCES ic1 ωt ic2 ωt uL ωt UA1m≈ )UE(C E SC 2π2 ?)UE(UU C E SCmA 2π21Lm ???IC0 )UE(RRUI C E SCLLLmL 2π2m ???Lmm a xCC I)(II π19000 ????電源供給的直流功率： LC E SCCLmCCCR)UE(EIEIEP20D221??????放大器的輸出功率 Po為 ； LCE SCR)UE(RUP22L2A 1 mo2221???? 實際晶體管的飽和壓降不可能為零，又考慮到管子結(jié)電容、電路分布電容的影響 (使管壓降波形 uA有一定上升沿和下降沿 )，從而使 D類功放的效率小于 100％，典型值大于 90％。在無線電發(fā)射機中常采用倍頻器，其目的是降低振蕩器頻率，提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度。參量倍頻器：利用結(jié)電容電壓變化的非線性來獲得倍頻。 (1) 丙類倍頻器工作原理分析已知丙類放大器集電極電流 ci 為尖頂余弦脈沖，即：?? ?????? tnc o sIt2c o sItc o sIIi Cn2C1CCOc ???如果集電極回路不是調(diào)諧于基波，而是調(diào)諧于 n 次諧波那么回路對基波和其它諧波的阻抗很小，而對 n 次諧波的阻抗則達(dá)到最大值，且呈電阻性。 仿真 工作于二次諧波倍頻器的電流和電壓關(guān)系如下圖所示：其中： tco sUEu CmCce ?22?? , 而 PCmCm RIU 22 ? PR 為 LC 回路諧振在 2 ω 時的并聯(lián)諧振電阻。 2. 由于倍頻器主要是利用了余弦尖頂脈沖的諧波分量， 即： ? ? m a xc iI ??? 在作倍頻器應(yīng)用時，為使輸出最大，一般應(yīng)選擇使 ? ? ?? 為最大值的導(dǎo)通角，而此最佳導(dǎo)通角為：??????????000403602120cc,n,n,n ???3 . 如果設(shè)倍頻器的導(dǎo)通角為 c? ，則倍頻器的輸出功率和效率為? ? ? ?Con IEIUP ??? ???? c m a x2121而其中：cEU?? 電壓利用系數(shù) ? ?cocc gIEIUPP ??h2121Don ????而 ? ? ? ?? ?coco IIg ?? ??? ?? 可見， n 次諧波倍頻器的輸出功率正比于 n 次諧波的分解系數(shù) ? ? ?? 。 式中： ??????????cmbmcd UUgg 表示 動態(tài)特性曲線的斜率 ， cCmCbmBZBBcmCo UEUUUUEU ?c o s)( ?????式中：bmBZBBc U UU ???c o s 。 uCE ic 2 動態(tài)特征曲線的畫法：Uo ? A ? B O （ 1 ）作靜態(tài)工作點 Q ： EC ? Q 令 ot 90?? 由外部方程可得： ??????????)(,:BZBBcQcBBBECCEUUgIiUuEuQ( 2 ) 作 A 點 : 令 o0t ????????????bmBBbBECmCceCEUUuuUEuuAm a x1m i n:連接 Q 、 A 兩點，與橫軸交于 B 點。 下面討論 當(dāng) CE 、 BBU 、 bmU 不變時，動態(tài)特性曲線與負(fù)載 PR 的關(guān)系。 uBE ic ? UBB ? UBZ ub C??C?ic C?C??gC Ubm ? ubemax icmax uCE ic EC ? Q ucemin Uces cesce Uu ?m in 晶體管的工作范圍在放大區(qū)和截止區(qū)。2. 過壓工作狀態(tài)PR 較大 Pcc RIU 11 ?? 較大1cbmcd UUgg ?? 較小， 動態(tài)特性曲線與 m a xbeu 所對的靜態(tài)特征曲線的交點位于飽和區(qū)。 ci 的波形頂部為下凹的余弦脈沖。 ? EC ? Q Uces Ucm1 ? uBE ic ? UBB ? UBZ ub C??C?ic C?C??gC Ubm ? ubemax icmax uce ic EC ? Q ucemin Uces gd ? ubemax ? ? ? ucemin gcr ? 如果設(shè)臨界線的斜率為 crg則有 : )(1m a x cmCcrc e scrc UEgUgI ???又令 crCcm 1 ??EU cr? 為臨界狀態(tài)的電壓利用系數(shù)? ?crCcrc EgI ??? 1m a xCcrccr EgI m ax1 ??? ?uCE ic gcr Icmax ubemax EC ? Q Uces Ucm ? uCE ic gcr Icmax ubemax 例：如果已知臨界狀態(tài)時輸出功率為oP， 而 ? ?crCccmCo EIUIP ??? ??? 1m ax11 2121 利用上兩式消去 m a xcI 可得： ? ? 02212 ???? Ccr ocrcr EgP???? 可求出 : ? ?2124121CcrocrEgP???? ??? 由上可以看出 高頻功放工作在臨界狀態(tài)時