【正文】 = = P o + P c故集電極效率： cooocPPPPP???? ?由上式可以得出以下兩點結論： 1) 設法盡量降低集電極耗散功率 Pc，則集電極效率 ?c自 然會提高。諧振功率放大器就是從這方面入手，來提高輸出功率與效率的。 晶體管集電極平均耗散功率： dteT1 T0 cc? ?i 故：要想獲得高的集電極效率，諧振功率放大器的集電極電流應該是脈沖狀。 諧振功率放大器工作在丙類工作狀態(tài)時 ?c＜ 90?，集電極余弦電流脈沖可分解為傅里葉級數(shù)： i c =I co + I c m 1 c o s ? t+ I c m 2 c o s 2 ? t + I c m 3 c o s 3 ? t+ ……直流功率： P= =V CC ? I c 0輸出交流功率： p2 1cmp2cm1cmcmo RI21R2VIV21P ????Vcm 回路兩端的基頻電壓 Icm1 基頻電流 Rp 回路的諧振阻抗 放大器的集電極效率： )(g21IVIV21PPc10cCC1cmcmoc ????????CCcmVV?? 集電極電壓利用系數(shù) 0c1cmc1 II)(g ?? 波形系數(shù)，通角 ?c的函數(shù)； ?c越小 g1(?c)越大 ?越大 (即 Vcm越大或 ecmin越小 )?c越小效率 ?c越高。 基極偏置為負值；半通角 ?c＜ 90?，即丙類工作狀態(tài)； 負載為 LC諧振回路。 諧振功率放大器的折線近似分析法 一、折線法 對諧振功率放大器進行分析計算，關鍵在于求出電流的直流分量 Ic0和基頻分量 Icm1。折線法就是常用的一種分析法。 折線分析法的主要步驟： 測出晶體管的轉移特性曲線 ic~ eb及輸出特性曲線 ic~ ec， 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 vb的大小在已知理想特性曲線上畫出對 應電流脈沖 ic和輸出電壓 vc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 二、晶體管特性曲線的理想化及其特性曲線 理想化折線（虛線）icgceb0VBZic過壓區(qū)臨界線欠壓區(qū)ebec0( a) ( b)gcr晶體管實際特性和理想折線 根據(jù)理想化原理晶體管的靜態(tài)轉移特性可用交橫軸于 VBZ的一條直線來表示 (VBZ為截止偏壓 )。 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)，將放大區(qū)的工作狀態(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。 2)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。這適用于欠壓或臨界狀態(tài)。在 Ic max與 負載阻抗 Rp為某定值的 情況下，輸出功率將達 到最大值。但此時放大器處 于甲級工作狀態(tài)效率太 低。 1. 諧振功率放大器的動態(tài)特性 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。 四、諧振功率放大器的動態(tài)特性與負載特性 當放大器工作于諧振狀態(tài)時，它的外部電路關系式為 eb= –VBB+Vbmcos?t ec= VCC–Vcmcos?t 消去 cos?t可得， cmcCCVeV ?eb= –VBB+Vbm 另一方面，晶體管的折線化方程為 ic = gc(eb–VBZ) 得出在 ic–ec坐標平面上的動態(tài)特性曲線 (負載線或工作路 )方程： ?????? ????? BZcmcCCbmBBcc VV)eV(VVgi?????? ?????????????bmcmBBcmBZCCbmccmbmc VVVVVVVeVVg= gd(ec– V0) 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。 icic321Im0180 ?＜ 90 ?半導通角? tB ACD321負載增大eb=eb m a xVCCQec m i n Vc m1. 欠壓狀態(tài)2. 臨界狀態(tài)3. 過壓狀態(tài)RpVc mVc m電壓、電流隨負載變化波形 2. 功率放大器的負載特性 在其他條件不變(VCC、 VBB、 vb為一定 )，只變化放大器的負載電阻而引起的放大器輸出電壓、輸出功率、效率的變化特性稱為負載特性。不同的負載，放大器的工作狀態(tài)是不同的 ,所得的 ic波形、輸出交流電壓幅值、功率、效率也是不一樣的。在欠壓區(qū)至臨界點 的范圍內，根據(jù) Vc=RpIc1，放大器的交流輸出電 壓在欠壓區(qū)內必隨負載電阻 RP的增大而增大， 其輸出功率、效率的變化也將如此。放大器工 作在臨界線狀態(tài)時， 輸出功率大，管子損 耗小，放大器的效率 也就較大。 icic321Im0180 ?＜ 90 ?半導通角? tB ACD321負載增大eb=eb m a xVCCQec m i n Vc m1. 欠壓狀態(tài)2. 臨界狀態(tài)3. 過壓狀態(tài)RpVc mVc m電壓、電流隨負載變化波形 根據(jù)上述分析，可以畫出諧振功率放大器的負載特性曲線 欠壓 過壓0臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負載特性曲線 欠壓狀態(tài) 的功率和效率都比較低，集電極耗散功率也較大，輸出電壓隨負載阻抗變化而變化，因此較少采用。 過壓狀態(tài) 的優(yōu)點是，當負載阻抗變化時，輸出電壓比較平 穩(wěn)且幅值較大，在弱過壓時，效率可達最高，但輸出功率 有所下降，發(fā)射機的中間級、集電極調幅級常采用這種狀 態(tài)。 欠壓 過壓0 臨界I c 1I c0V CR p0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負載特性曲線 掌握負載特性，對分析集電極調幅電路、基極調幅電路的工作原理，對實際調整諧振功率放大器的工作狀態(tài)和指標是很有幫助的。但是采取上述三種方法中的任一個方法，當 ?c增大時， ic脈沖電流的振幅 Im會加大，輸出功率 Po當然也會加大，而當 ?c減小時，Im和 Po均將減小。 2. 欠壓、臨界、過壓