高频功放非线性分析.pdfVIP

第 2 1 卷第 4 期 德 州 学 院 学 报 Vol . 2 1 , No. 4 2005 年 8 月 Journal of Dezhou University Aug . 2005 　　文章编号 :1004 9444 (2005) 04 0092 02 高频功放的非线性分析 金秀慧 , 曲培树 (德州学院物理系 ,山东德州 　253023) 　　摘 　要 :将晶体管特性曲线理想化 ,对高频功率放大器所处的非线性状态 , 引入折线分析法对其主要的性 能指标进行分析研究. 给出了高频功放非线性状态下的输出功率 、效率 、耗散功率等物理量. 简化了非线性状态 下高频功率放大器的分析. 关键词 : 非线性 ; 折线分析 ; 特性曲线 中图分类号 : TN72 　文献标识码 : A 　　高频功率放大器要求输出功率大 ,效率高. 一 般工作于丙类工作状态 ,此时高频功放管处于非 线性工作区 ,对其分析需用非线性方法. 目前非线 ( 性分析法有三种 :一是幂级数分析法 适用于小信 ) ( ) 号 ;二是指数函数法 适用于 PN 结的分析 ;三 ( ) 是折线分析法 适用于大信号 . 由于高频功率放 大器在整体电路中处于末级地位 ,工作在大信号 状态 ,故采用折线分析法. a) 实际输出特性 　　b) 理想输出特性 图 1 　晶体管输出特性曲线 1 　晶体管特性曲线的理想化 折线近似分析法 ,首先将电子器件的特性曲 线理想化 ,每一条特性曲线用一条或几条直线组 成折线来替代[ 1 ] . 如图 1 、图2 所示. 临界线 OB 代 替了 OA ,它将高频功放的工作状态分为三种 , 当放大器的集电极最大点电流在 OB 右方时 ,交 a) 实际转移特性 　　b) 理想转移特性 流输出电压较低 ,为欠压工作状态 ;当集电极最大 图2 　晶体管转移特性实际 点电流进入 OB 左方时 ,交流输出较高 ,称过压状 其中 gc 是晶体管跨导, VB Z 是截止偏压. 公式 态 ;当集电极最大点电流正好落在 OB 上时 ,称临 ( ) ( ) 1 和 2 是折线近似法的基础. 界工作状态. ( ) 临界线 OB 的方程为 i = g v 1 c c c 2 　高频功放电路及其分析 同理, 直线 OB 和 BD 代替了 OC ,其方程为 ( ) iC = 0 　　　　　　 vB vB Z ( ) 高频功率放大器的基本电路如图 3 所示. 由 2 iC = g C ( vB - vB2) ( vB vB Z) 图3 知 VBB 、V CC 使晶体三极管的发射结 、集电结 收稿 日期 :2005 05 12 ( ) 作者简介 :金秀慧 196 1 , 女 , 山东德州