高频第三章浅析.ppt

各类功放效率估算 ： 高频功放的能量关系 A类（甲类）： B类（乙类）： C类（丙类）： 高频功放的能量关系 由效率的表达式可以看出：要提高功放的效率有两种途径： 一是提高电压利用系数，即提高Uc，这就需要提高谐振回路的谐振阻抗RL； 二是提高波形系数γ，显然与晶体管的通角 有关。 参见波形系数和通角的关系图： 越小， 越大， 效率 越高。但 太小，输出功率将下降。例如 时， ，输出功率也为零，为了兼顾效率 和功率P1， 通常选在65°~70°左右。 基极电路中，信号源供给的功率称为高频功放的激励功率： 高频功放的功率放大倍数为 高频功放的能量关系 用dB表示为 也称为功率增益。 功率增益 例：某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率 P1=6w,集电极电源EC=24V，集电极电流直流分量IC0=300mA，电压利用系数 。 试计算：直流电源提供的功率P0，功放管的集电极损耗功率PC，效率 ，临界负载电阻RLCr。 题意分析：本题直接采用功放的电流、电压、能量关系即可。已知电源电压以及输出电流的直流分量，可以求出集电极电源供给的直流功率，从而得到集电极损耗功率及效率，通过电压利用系数，可以计算出波形系数，进而利用输出电流的直流分量，求出输出电流里的基波分量，再利用输出功率可以得到临界负载阻抗。 解： （二） 高频功率放大器的工作状态 高频功放的动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 晶体管集电极电流ic与电极电压(ube或uce)的关系曲线。 高频功放的动特性 1.高频谐振功率放大器的动特性 它在 或 坐标系统中是一条曲线。 高频功放的动特性 输出特性曲线 转移特性曲线 高频功放的动特性 高频功放的动特性 动态线的作法 ——在以 作为参变量的三极管输出特性曲线上做出的交流负载线。 AB为动态线，且有 可见，动态线和 相关。 以 为变量，将其由0-π变化，逐点在输出曲线上找出ic，连线，注意一般不是直线。 高频功放的动态线的绘制方法 原则：晶体管的外特性： 方法：信号周期性变化，令 从0-2π逐点在输出特性曲线上绘制。 步骤1：当 时， 从而得输出特性曲线上的A点。 步骤2：当 时， 从而的输出特性曲线上的Q点。（Q为辅助工作点，实际并不存在） 步骤3：A点和Q点连线可得输出特性曲线上处于放大区的动特性曲线，B点为动特性线与横轴的交点。 步骤4：当 时， 可得D点。这样就完成了一个信号周期的分析，下一个周期重复此过程。 高频功放的工作状态 根据集电极电流是否进入饱和区： 欠压状态（ ）、过压状态（ ） 、临界状态 （ ） 高频功放的工作状态 临界饱和线 A1Q欠压状态 A2Q临界状态 A3Q过压状态 高频功放的工作状态 前面提到，要提高高频功率的功率和效率，除了工作于丙类状态外，还应提高电压利用系数 也就是要加大 ，这就要靠增加回路阻抗RL来实现。 当 不是很大时(A1Q)，晶体管只在截止和放大区变化，集电极电流为余弦脉冲，随着 的加大，集电极电流基本上不发生变化，输出功率 随着 的增加而增加。由于 基本不变， 效率 随着 的增加而增加，这种状态称为欠压状态。 高频功放的工作状态 当 加大到曲线A2Q， 由于 下降， 晶 体 管 从 放大 区即将 进入饱和区（集电结开始正偏）， 将这种情况称为临界状态。 当 进一步加大时， 变得更小，晶体管进入饱和区，即曲线A3Q，此时因 接近1，称为过压状态。 从 的波形来看，欠压状态： 是余弦脉冲； 临界状态： 只是顶部稍平， 比欠压时稍小一点； 过压状态： 顶部出现凹陷。 高频功放的工作状态 动特性线的斜率 说明动特性线的斜率不仅与RL有关，而且与 有关，随着RL的