3.2谐振功放特性分析.ppt

3.2 谐振功率放大器的特性分析 3.2.1 谐振功放的工作状态与负载特性 晶体管的转移特性和输出特性是在晶体管无载情况下而言的，对晶体管输入回路来说，输入转移特性的关系是iC=f (uBE)，晶体管的输出特性曲线为iC=f (uCE)，这称为晶体管的内部特性。 晶体管的外部特性是在有载的情况下，晶体管输入、输出都变化时， iC ~uBE，iC~uCE特性。谐振功率放大器的动态特性是晶体管内部特性和外部特性结合起来的特性，是实际放大器的工作特性。 动态线的绘制 ic=f (uce) 放大区动态特性由三个方程求得。 假定输入信号是单频正弦波, 输出回路调谐在输入信号的相同频率上。建立由负载谐振电阻R? （Rp）和VCC、VBB、uim所表示的输出动态负载曲线。 上式表明，在回路参数(即偏置、激励、电源电压等)确定后，iC=f (uCE)是一条直线，只要找到两个点，就可把动态线绘出。 令uCE=VCC时，iC=gc(VBB-uBEon)，为图中Q点；令iC= 0， wt= ?，uCE= VCC-ucmcos? ,得B点。连接Q、 B点，并延长与 uBEmax=VBB+ uim的输出特性曲线相交于A点，则直线AB便是谐振功率放大器的动态线，也可称作谐振功率放大器的交流负载线。动态负载电阻可用动态线斜率的倒数求得。 处在放大区的动态线AB与输出特性曲线的每一个交点，都是放大器在输入信号作用下的动态工作点，利用这些点可以求出不同?t值(导通角范围内)的集电极电流iC值，从而可以画出iC的脉冲波形，在这个区工作点沿直线AB移动。 当放大器工作在过压状态时，iC只受uCE控制，不再随UBE变化，这时iC沿饱和线OA移动，所以进入过压区的动态线是与输出特性曲线的临界饱和线相重合的一段线。 iC=0，表示晶体管处于截止状态，其特性范围为图中BD段。 所以，丙类放大器集电极的动态特性是由直线OA、 AB、 BD段(折线 )组成。这三条线体现为完整的集电极电流动态特性。 例：如图 1）在电源电压为VCC(图中C点)，动态特性曲线为什么不是从vC=VCC的C点画起，而是从Q点画起？ 2）当?c为多少时，才从C点画起？ 3）电流脉冲是从B点才开始发生的，在BQ这段区间并没有电流，为何此时有电压降BC存在？物理意义是什么？ 解： 1)由于放大器工作在丙类，?c90°，因此从Q点画起； 2)当?c=90°时，才从C点画起； 3)BC这段电压是由谐振回路的滤波作用，所产生的基波电压(Ucmcos?c )。因此BC段虽然没有电流，但仍然有电压降。它的物理意义是谐振回路的储能作用。 谐振功率放大器的三种工作状态：欠压、临界、过压状态，对应的动态线分别是A1Q、A2Q、A3Q 1.iC 与RP曲线 在欠压区RP变化，ic变化不大，略减小；进入过 压区后，随着RP增大，ic出现下凹，ic急剧下降。 2. Ucm与RP曲线 欠压区内由图可知RP变化对ic影响很小；随RP增 大,Ucm上升；但进入过压区， RP增加Ucm变化很 小。 负载变化在欠压、过压、临界三种工作状态的特点 欠压: 近似恒流, Ucm变化, Po较小, ?c低, PC较大； 过压: 近似恒压, Ic1m变化, Po较小, ?c可达最高--中间放大级； 临界： Po最大, ?c较高(最佳工作状态)--发射机末级 3.2.2 VCC 对谐振功放工作状态的影响 在过压区，Ic0、Ic1m、Ucm 随着 VCC增大而 增大；在欠压区， Ic0、Ic1m、Ucm基本保持不变。 在过压区，输出电压振幅Ucm与VCC近似呈线 性关系：用一输入信号（调制信号）代替VCC ，可 完成振幅调制—集电极调幅。把Ucm随VCC变化的 特性称为集电级调制特性。 3.2.3 Uim和VBB 对谐振功放工作状态的影响 思考讨论题 总结 3.2.3 某谐振功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状 态，应改变哪些参数？不同的调整方法所得到的输出 功率是否相同？ 答案：减小RP ，或减小VBB ，减小Uim ，或增大VCC ； 或综合调节。 不同的调整方法所得到的输出功率不相同。 O IC0 Ic1m Ucm 欠压 临界 过压 VBB I U O 欠压 临界 过压 Ucm Ic1m IC0 解：可以四种调整方法。 3.2.4已知一谐振功放工作在欠压状态，如果要将它调整到临界状态，需要改变哪些参数？不同的调整方法所得到的输出功率是否相同？为什么？ 欠压 过压 0 临