3.1谐振功放工作原理.ppt

EXIT EXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 第 3 章 高频功率放大器 作用：高效率地输出足够大的信号功率。 宽带高频功率放大器（不讲） 谐振功率放大器（重点） 放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。 用于放大需在很宽范围内变换频率的信号或宽带信号。不需调谐。 第 3 章 高频功率放大器 谐振功率放大器的工作原理 谐振功率放大器的特性分析 谐振功率放大器电路 丁类、戊类谐振功率放大器 集成高频放大器及其应用 宽带高频功率放大器（不讲） 本章小结 3.1 谐振功率放大器的工作原理 主要要求： 理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理 掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率 的计算。 3.1.1 基本工作原理 一、 放大器工作状态的选择 2θ 2θ 2θ 甲类（ θ＝180?） 乙类（ θ＝90?） 丙类（ θ90?） 谐振功率放大器通常工作于丙类 故θ越小，效率越高 二、 谐振功放的电路组成 iC + ui– RL + uCE – + uBE ? VCC VBB iB + uc – + – – + L C 谐振功放原理电路 三、谐振功放的工作原理 VBB使放大器工作于丙类。 LC回路调谐于输入信号 的中心频率，构成滤波匹配 网络。 iC + ui– RL + uCE – + uBE ? VCC VBB iB + uc – + – – + L C 谐振功放电流、电压波形 ?t uBE O VBB uBE(on) ? ?t iB O ? iBmax ?t iC O IC0 ? iCmax ic1 ic2 VCC uc ?t uCE O ?t uBE O VBB uBE(on) ? ?t iC O ? iCmax VCC uc ?t uCE O uc与 ui 反相 。 当uBE为uBEmax时，iC 为iCmax ，而uCE为uCEmin。 ic不仅出现时间短，而且只在uCE很小的时段内出现，因此集电极损耗很小，功放效率较高。 谐振功放工作原理小结： 设置VBB UBE(on) ，使晶体管工作于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将LC回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。 iC + ui– RL + uCE – + uBE ? VCC VBB iB + uc – + – – + L C 谐振功放原理电路 iC + ui– RL + uCE – + uBE ? VCC VBB iB + uc – + – – + L C 谐振功放原理电路 谐振功放电路与小信号谐振放大器电路有何区别？ 电流脉冲的近似分析 3.1.2 余弦电流脉冲的分解 假设不考虑结电容， 略去uCE对iC的影响， 将转移特性折线化 当? t = ? 时，iC=0，则 利用式（3.1.8）可将式（3.1.7）改写为 当? t = 0 时，iC=iCmax ，由式（3.1.9)可得 因此，可 iC 表示为 利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为 … 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 ?° ? n(?) ? 3(?) ? 2(?) ? 0 (?) ? 1 (?) g1 (?) P60表3.1.1，已知θ可精确查出各值。 2.0 1.0 定义波形系数为 (a) 分解系数 (b) 波形系数 图为尖顶余弦脉冲的分解系数 3.1.3 输出功率与效率 ξ集电极电压利用系数，在尽限使用时， 甲类工作状态： 乙类工作状态： 丙类工作状态： 设 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 ?° ? n(?) ? 3(?) ? 2(?) ? 0 (?) ? 1 (?) g1 (?) 2.0 1.0 例 图3.1.1所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W，? = 70 o，? = 0.9, 求该功放的 ?C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗Rp 解： 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 4