【正文】 v c –V BB ? t 第 4章 高頻諧振功率放大電路 20 V BZ – V B B ? t V CC ? t ? t ? t u b i b i c u c V cm V cm v b 高頻功率放大器中各分電壓與電流的關(guān)系 cCCc vVe ??（ a） 第 4章 高頻諧振功率放大電路 21 V bm v be ? t 小信號諧振放大器與丙類諧振功率放大器的區(qū)別之處在于：工作狀態(tài)分別為小信號甲類與大信號丙類 。 ? t i C 0 q c + q c VBB 0 q c + q c v be 轉(zhuǎn)移 特性 i C V BZ o 理想化 tVV ?co sbmBBBE ???v高頻功率放大器的 基本電路 失真 ? 獲得高效率所需要的條件 第 4章 高頻諧振功率放大電路 23 ( b) t ? 或電壓 電流 0 V BZ V CC V － BB V bm V cm v bE max q i C i c max c i C v CE v BE v CE min 1. iC 與 vBE同相，與 vCE反相； 2. iC 脈沖最大時， vCE最小； 3. 導(dǎo)通角和 vCEmin越小， Pc越??； tVV ?co sbmBBBE ???vtVV ?co scmCCCE ??vtTP T d1 0 CECc ? ?? vidcoPP?ch? 功率關(guān)系 第 4章 高頻諧振功率放大電路 24 電路正常工作 （丙類、 諧振 ） 時， 外部電路關(guān)系式： ????????tnItItIIin ???c os 2c osc oscmc m 21cm0cCtVV ?co sbmBBBE ???vtVV ?co scmCCCE ??v諧振回路 第 4章 高頻諧振功率放大電路 25 直流功率： P d c = V CC ? I c 0 輸出交流功率： c m 1cmo 21 IVP ??p21cmp2cm212 RIRV ??dcoPP?ch)(2121c10cCC1cmcmq? gIVIV???集電極效率： CCcmVV??集電極電壓利用系數(shù) tVV cmCCCE ??? co sv0cc m 1c1 )( IIg ?q波形系數(shù) ????????tnItItIIin ???c os 2c osc oscmc m 21cm0cC第 4章 高頻諧振功率放大電路 27 ? 晶體管特性曲線的理想化及其解析式 ?諧振功率放大器的功率關(guān)系和效率 Pdc=直流電源供給的直流功率； Po=交流輸出信號功率； Pc=集電極耗散功率； coodcoc PPPPP???h直流功率： 輸出交流功率： )(2121101ccCCcmcmdcoc gIVIVPPq?h ????CCcm 1VV??0cc m 1c1 )( IIg ?q其中 C o= PPP dc ?0CC= Cdc IVP ?pcmpcmcmcmo RIRVIVP 212111 21221 ????第 4章 高頻諧振功率放大電路 28 為了對高頻功率放大器進行 定量分析 與計算，關(guān)鍵在于求出 電流的直流分量 Ic0與基頻分量 Icm1。 考慮到 諧振功率放大器工作于 丙類 （非線性、大信號）狀態(tài) ，采取 折線近似解析分析法。 ?諧振功率放大器的工作特點 第 4章 高頻諧振功率放大電路 29 ?折線分析法的主要步驟 ? 測出晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線 ic~ vbe及輸出特性曲線 ic~ vce， 并將這兩組曲線作理想折線化處理 ? 作出動態(tài)特性曲線 ? 是根據(jù)激勵電壓 vbe的大小在已知理想特性曲線上畫出對 應(yīng)電流脈沖 ic和輸出電壓 vce的波形 ? 求出 ic的各次諧波分量 Ic0、 Ic Ic2? ，由給定的負載諧 振阻抗的大小，即可求得放大器的輸出電壓、輸出功率、 直流供給功率、效率等指標 折線法是將晶體管特性曲線理想化，用一組折線代替晶體管靜態(tài)特性曲線后進行分析和計算的方法。 在非線性諧振功率放大器中，常常根據(jù)集電極是否進入飽和區(qū)，將工作狀態(tài)分為三種： 由上圖可見，在飽和區(qū)，根據(jù)理想化原理，集電極電流 只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無關(guān)。 ? 過壓工作狀態(tài)： 集電極最大點電流進入臨界線之左的飽和區(qū)， 交流輸出電壓較高且變化不大。首先，寫出其表達式。 ?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) 當 qc≈120?時， Icm1/iCmax最大。但此時放大器處于甲乙類狀態(tài)，效率太低。 為了兼顧功率與效率， 最佳通角取70?左右。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 38 因此，下面分析四個參數(shù) 負載 電阻 Rp和電壓 VCC 、 VBB、 Vbm的變化 對工作狀態(tài)的影響，即諧振功放的動態(tài)特性，從而闡明各種工作狀態(tài)的特點，為工作狀態(tài)的調(diào)整提供參考。 bmBZBBcc os VVV ??q)( c1m a x1cm q?CiI ?p1cmcm RIV ?? 高頻功率放大器的動態(tài)特性與負載特性 第 4章 高頻諧振功率放大電路 39 高頻放大器的工作狀態(tài)是由負載阻抗 Rp、激勵電壓 vb、供電電壓 VCC、 VBB等 4個參量決定的。 如果 VCC、 VBB、 vb 3個參變量不變，則放大器的工作狀態(tài)就由負載電阻 Rp決定。 下面通過折線近似分析法定性分析其動態(tài)特性，首先，建立由 Rp和 VCC 、 VBB、 Vbm 所表示的輸出動態(tài)負載曲線。 在點 A， wt=0，這時 vce = vcemin = Vcc – Vcm ， vBE = vBEmax = VBB+Vbm ，找到此刻 VBE所對應(yīng)的晶體管特性曲線與vcemin所對應(yīng)的交點即為 A點。 ?方法一 ?方法二 vce ic Vo ? A VCC ? Q Vcm1 cqvcmin gd B 第 4章 高頻諧振功率放大電路 42 圖中示出動態(tài)特性曲線的斜率為負值， 它的物理意義是： 從負載方面看來，放大器相當于一個負電阻，亦即它相當于交流電能發(fā)生器，可以輸出電能至負載。 cmbmcd VVgg ??p1cmcm RIV ?vce ic Vo ? A VCC ? Q Vcm1 cqvcmin gd tVV ?co scmCCCE ??vtVV ?co sbmBBBE ???vcmCECCbmBBBE VvVVV ????vbmcmBBcmBZCCbmVVVVVVVV ???0第 4章 高頻諧振功率放大電路 45 ? vc、 ic隨負載變化的波形 vc、 ic隨負載變化的波形如圖所示，放大器的輸入電壓是一定的，其最大值為 Vbemax，在負載電阻 RP由小至大變化時，負載線的斜率由小變大，如圖中 1?2?3。 ? 欠壓、過壓、臨界三種工作狀態(tài) ① 欠壓狀態(tài) B 點以右的區(qū)域。 第 4章 高頻諧振功率放大電路 46 ② 臨界狀態(tài) 負載線和 eb max正好相交于臨界 線的拐點。 ③ 過壓狀態(tài) 放大器的 負載較大，在過壓 區(qū)，隨著負載 Rp的加 大， Ic1要下降，因此 放大器的輸出功率和 效率也要減小。 ＜ 90 176。 但是采取上述三種方法中的任一方法，當 qc增大時， ic脈沖電流的振幅 Icm1會加大，輸出功率 Po當然也會加大，而當 qc減小時， Icm1