【正文】
sce 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。 研究的問題:當 CE , BBU , bmU 不變, 而 PR 變化時,與 ?????ccoDCCCPPPUII?, 101 的關系。 c?PD Pc ubemax 結(jié)論 : Uc1 欠壓區(qū) 臨界區(qū) 過壓區(qū) ① 欠壓狀態(tài) : 01,CCII幾乎不變; 功放相當于一個恒流源; Vcm變化, Po較小, η c低, Pc較大; ② 過壓狀態(tài) :電壓 幾乎不變,相當于一個恒壓源 。 四、高頻功率放大器的調(diào)制特性 當bm , UR P 不變, 而改變???BBCUE與???oDCCPPII, 01之間的關系。 t?ic EC 欠壓區(qū) 過壓區(qū) 臨界區(qū) EC 欠壓區(qū) 過壓區(qū) 臨界區(qū) Ic1 Ico PD PO PC 當 Vbm、 RP、 UBB動不變時, 動態(tài)特性曲線與 VCC的關系 ( 2 ) 基極調(diào)制特性 tUUu bmBBBE ?c o s????注意: 如果要實現(xiàn) BBU 對輸出電流 1CI 的有效調(diào)制,要求功放應工作在欠壓區(qū)。 1C? 2C? 3C?五、高頻功率放大器的放大特性 tUUu bmBBBE ?c o s????uBE ic uBEmax1 uBEmax2 ub UBB uBEmax3 UBZ ic t 飽和區(qū) 放大區(qū) 截止區(qū) 1C? 2C? 3C?Ucm Icml Ico Ubm 過壓 臨界 欠壓 O O ωt ic O ωt ic Ubm增大 O ωt ic ωt O ic t Ubm 線性功率 放 大 器 t Ucm Ubm Ucm 振 幅 限幅器 Ucm t Ubm Ucm 當 C , ER P , BBU 不變, 固定 UBB、增大 Ubm和固定 Ubm、增大 UBB的情況類似, 它們都使基極輸入電壓 uBEmax隨之增大,對應的集電極脈沖電流 ic的幅度和寬度均增大,放大器的工作狀態(tài)由欠壓進入過壓 。 當諧振功率放大器用作振幅限幅器時, 放大器必須在 Ubm變化的范圍內(nèi)工作在過壓狀態(tài)。但效果不明顯,試分析原因,并指出為了達到 Po明顯提高的目的,可采用什么措施 ? ( a)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmI C0OI c m 1( b)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmP oOP =P ci p0 0( a) ( b)欠壓狀態(tài)過壓狀態(tài) V CC 欠壓狀態(tài)過壓狀態(tài) V CCI c 0I c m 1P oP =P c欠壓 過壓0 臨界I c 1I c0V CR p 0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負載特性曲線 采用提高 Vbm提高 Po效果不明顯說明放大器工作在過壓工作狀態(tài),為了達到 Po明顯提高的目的可以減小 Rp或增加 Vcc。并聯(lián)饋電線路:直流電源、匹配網(wǎng)絡和晶體管三者形成并聯(lián)連接的方式。 一、直流饋電電路 ① ci 的直流分量 COI 除晶體 管的內(nèi)阻外,應予以短路, 以保證 CE 全部加在集電極 上,避免管外電路消耗電源 功率 , 即 CCOD EIP ? ② ci 的基波分量 1CI 只應在 負載回路上產(chǎn)生電壓降, 其 余部分電路對 1CI 應短路 。 Ico EC Ic1 C L I 饋電線路的基本組成原則 LC CC CC1 EC L C uc1 VT LC CC EC L C uc1 VT cL 高頻扼流圈:通直流阻交流 cC :高頻旁路電容:通交流隔直流 c1C :隔直電容:通交流隔直流 以上兩個電路勻滿足: tUEu cCce ?c o s1?? ICO直流通路 ICO EC C1交流通路 Ic1 C C C1 C uc1 C C C uc1 ICn交流通路 ICn iC頻譜 ? ?2 ?30LC回路阻抗特性 ( 1) 常用的集電極饋電電路有串饋和并饋電路兩種 。對高頻而言,回路的一端又直接接地,因此回路安裝比較方便,調(diào)諧電容 C上無高壓,安全可靠; 缺點 :在并饋電路中, LC處于高頻高電位上,它對地的分布電容較大,將會直接影響回路諧振頻率的穩(wěn)定性;串聯(lián)電路的特點正好與并饋電路相反。在實際應用中,由于基極饋電電路中采用單獨電源 BBU 不方便,通常采用自給偏壓的方式提供基極偏置。 ( 3) 利用射極電流 eoI 在 eR 上產(chǎn)生偏壓 eeoBB RIU ?? ,而且這種電路能自動維持放大器的工作穩(wěn)定。二、高頻功放的耦合回路 高頻功放都要采用一定的耦合回路,以使輸出功率能有效地傳輸?shù)截撦d (下級輸入回路或天線回路),一般說來,放大器與負載之間的耦合可采用下圖所示的四端網(wǎng)絡來表示。L R39。 (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率,即它 有良好的濾波作用。 輸入匹配網(wǎng)絡或級間耦合網(wǎng)絡 :是用以與下級放大器的輸入端相連接 輸出匹配網(wǎng)絡 :是用以輸出功率至天線或其他負載 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M r39。p L1 IK 介于放大器與天線回路之間的 L1C1回路就叫做中介并聯(lián)諧振回路 。 它們的作用是使天線回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài),以使天線回路的電流 IA達到最大值, 亦即使天線幅射功率達到最大。 1. 輸出匹配電路 (1)復合輸出回路( 并聯(lián)諧振回路型的匹配電路) Rp Rp 最常見的輸出回路之一。 r1 C1 L1 C1 R39。調(diào)整晶體管的輸出回路的等效負載電阻 Rp,以達到阻抗匹配的目的。 )(2211122APPRMrCLpRpR????? 為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負載 RA上就希望: r?r1 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標準 , 通常以 “ 中介回路的傳輸效率 ?k( 簡稱中介回路效率 ) 代表 。 L1 C1 C2 L2 CA RA r1 IA M Rp )()( 1122rrrrrIrIPPkkoAk???????????功率電子元件送至回路的總回路送到負載的功率?如果 : 111po rCLR ??? 空載回路諧振阻抗)( 1111rrCLRP ????? 有載回路諧振阻抗11rLo??? 值空載回路111rrLL ?????值有載回路OLPPk RRrrrrrro???????????? ?? 11)(1)(111?r39。p L1 IK Rp 要想回路的傳輸效率高,則 空載 Qo越大越好,有載 QL越小越好, 也就是說, 中介回路本身的損耗越小越好 但從要求 回路濾波作用良好來考慮,則 QL值又應該足夠大。在功率很大的放大器中, QL也有低到 10以下的。 因此輸出電阻不是常數(shù) 。 高頻調(diào)諧功率放大器的阻抗匹配就是 在給定的電路條件下 , 改變負載回路的可調(diào)元件 , 將負載阻抗 ZL轉(zhuǎn)換成放大管所要求的最佳負載阻抗 Rp, 使管子送出的功率 P0能盡可能多的饋至負載 。 在大功率輸出級 , T型 、 Π 型等濾波型的匹配網(wǎng)絡就得到了廣泛的應用 。 (2) 濾波器型的匹配網(wǎng)絡 R1 C 1 C 2R2L1( a)???????????????2CXLQ2R112LQ1RLQ1LX)3(1)12LQ(1R2R2R2CX)2(LQ1R1CX)1(R1 C 1R2C2L1( b)1)12LQ(1R2R2R1LX)3(12CXLQ2R12LQ1RLQ2CX)2(LQ1R1CX)1(??????????????? 級間耦合網(wǎng)絡 由于末級和中間級的電平和負載狀態(tài)不同,因此對它們的要求也有差別。由于天線阻抗( RA與 CA)在正常情況下是不變的,故可以使它與集電極回路匹配,使末級工作于臨界狀態(tài),以獲得最大的輸出功率。 對于中間級而言, 最主要的是應該保證它的電壓輸出穩(wěn)定 ,以供給下級功放穩(wěn)定的激勵電壓,而效率則降為次要問題。 這個變化反映到前級回路,會使前級放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化。 為了達到保證送給下級以穩(wěn)定激勵電壓的目的,對于中間級應采取如下措施: 1) 使中間級放大器工作于 過壓狀態(tài) ,使它近似為一個恒壓源。回路效率降低后,其本身 的損耗加大。中間級耦合回路的效率一般為 ?k=,平均在 。 例 題 例 試說明高頻放大器(在臨界狀態(tài))寧可偏向過壓狀態(tài)而不偏向欠壓狀態(tài)的原因? 欠壓 過壓0臨界Ic 1Ic0VCRp0?cP=PoPc欠壓 過壓臨界Rp負載特性曲線 答:在過壓 PC下降 ,而在欠壓 PC上升 ,容易燒毀管子 例 2 、坦克的天線( 負載 )碰地或碰到裝甲車殼會帶來什么結(jié)果? 答:坦克碰地或碰到裝甲車殼會帶來如下結(jié)果: ( 1)據(jù)負載特性,當 R? ?時,工作狀態(tài)將變化到欠壓狀態(tài); ( 2)此時晶體管工作不安全,因為 CP急劇增加。但效果不明顯,試分析原因,并指出為了達到 Po明顯提高的目的,可采用什么措施 ? ( a)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmI C0OI c m 1( b)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài) V bmP oOP =P ci p0 0( a) ( b)欠壓狀態(tài)過壓狀態(tài) V CC 欠壓狀態(tài)過壓狀態(tài) V CCI c 0I c m 1P oP =P c欠壓 過壓0 臨界I c 1I c0V CR p 0? cP =P oP c欠壓 過壓臨界R p負載特性曲線 采用提高 Vbm提高 Po效果不明顯說明放大器工作在過壓工作狀態(tài),為了達到 Po明顯提高的目的可以減小 Rp或增加 Vcc。主要技術指標是 輸出高功率與高效率 。 允許采用丙類工作狀態(tài)的 先決條件 ,則是 “ 允許采用調(diào)諧回路做負載 ” 提高放大器的輸出功率與效率,應該從哪幾方面入手? 為什么在丙類工作時,就能獲得高的輸出功率與效率? 丙類放大器為什么一定要采用調(diào)諧回路作為集電極(陽極)負載?回路為什么一定要調(diào)諧到諧振狀態(tài)?回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果? 為保證晶體管能工作在丙類工作狀態(tài),給晶體管基極加一 “ 負偏壓 ” 思考 思考 思考 一、概 述 為什么低頻功率放大器不能夠工作于丙類?而高頻功率放大器則可以工作于丙類工作狀態(tài)? 丙類放大器的效率高 , 但是波形失真也嚴重 , 如何解決 ? 分析方法 ——折線近似法分析法 二、高頻 功率放大器的工作原理 電路結(jié)構(gòu) + – v b – i B – + V BB – + V CC – + v c E C – + v c L 輸出 i E i c V BE VBB是基極偏置 ,為 負偏壓 ,保證電路工作在丙類工作狀態(tài) ● 放大高頻大信號 , ● 屬于