高频调谐功率放大器教程.ppt

3.4.2 调谐功率放大器的三种工作状态及其判别方法 1.调谐功率放大器的三种工作状态 根据调谐功率放大器在工作时是否进入饱和区，可将放大 器分为欠压、过压和临界三种工作状态。 欠压： 晶体管工作不进入饱和区，即在任何时刻都工作在 放大状态 临界： 若刚进入饱和区边缘，则称为…… 过压： 工作时有部分时间进入饱和区，则称为……. 2. 工作状态判别方法 uce ~ ( Ec ± Ucm) ucemin = Ec - Ucm ucemin Uces ,欠压工作状态 ucemin ＝ Uces ,临界工作状态 ucemin Uces ,过压工作状态 3.4.3 Rc,Ec,Eb和Ubm变化对放大器状态的影响 故三种状态取决于： Ec 、Eb、 Ubm、 Rc 当调谐功率放大器的电源电压、偏置电压和激励电压幅值一定后，放大器的集电极电流，槽路电压、输出功率、效率随晶体管等效负载电阻的变化特性被称做调谐功率放大器的负载特性。 1. Rc 变化对放大器工作状态的影响－调谐功放的负载特性 动态线的斜率的倒数： 图3-8不同负载电阻时的动态特性 图3-9 放大器的负载特性曲线 1）. 不同工作状态下电流、电压与Rc的关系 在欠压区Rc增大，Icmax、θ 略有减小，相应地Ic0、 Ic1 也随Rc增大而减小。 Ucm = Rc Ic1m 在临界点后Rc再增大，ic波形下凹,Icmax下降较快，相应地 Ic0、Ic1 也很快下降，且Rc增大愈多，下降愈迅速。 故在过压状态， Ic0、Ic1随Rc增大而减小， Ucm随Rc增大而略有 增加 2）. 不同状态下功率、效率与Rc的关系 （1）功率和Rc的关系 （2） 效率与Rc的关系 注意： 在临界状态，输出功率po最大，集电极效率ηc也较高，这时的 放大器工作在最佳状态。因此，放大器工作在临界状态的等效 电阻，就是放大器阻抗匹配的最佳负载电阻。 结论： 1. 2. 3. 4. 是指当Eb、Ubm、Rc保持恒定，放大器的性能随集电极电源电压Ec 变化的特性。 因为Rc不变，动态负载特性曲线的斜率不变，又因为Eb、Ubm不变，ubemax = Ubm - Eb也不变，因而，对应于ucemin的动态点必定在ube = ubemax的那条输出特性曲线上移动。 Ec变化对放大器工作状态的影响—集电极调制特性 集电极调制特性 ： Ec 变化，ucemin 也随之变化。使得ucemin和Ucm的相对大小发生变化。 当Ec较大时， ucemin 具有较大数值， ucemin Uces ，放大器工作在欠压状态。 随着Ec减小，ucemin 也减小，当ucemin=Uces ，放大器工作在临界状态。 Ec再减小, ucemin Uces 时，放大器工作在过压状态。 图3-10 Ec改变时对工作状态的影响 Ec =Ec2 时，放大器工作在临界状态； Ec Ec2 时，放大器工作在欠压状态； Ec Ec2 时，放大器工作在过压状态。 即当Ec由大变小时，放大器的工作状态由欠压进入过压，ic波形也由余弦脉冲波形变为中间出现凹陷的脉冲波。可见Ec控制ic波形的变化。 图3-11 集电极调制特性 由于Ec控制ic 波形的变化，Ic1m、Ic0以及Ucm=Ic1mRc 也同样随Ec变化而变化。如图3-11所示。 这是集电极调制特性。该特性是晶体管集电极调幅的理论依据。 由图可见，只有在过压状态Ec对Ucm才能有较大的控制作用，所以集电极调幅应工作在过压状态。 3. Eb变化对放大器工作状态的影响 ——基极调制特性 基极调制特性是指当Ec、Ubm、Rc保持 恒定，放大器的性能随基极偏置电压Eb变化 的特性。 因为 ，当Ubm一定时， ubemax 随Eb 改变，从而导致 icmax 和 ? 的变化。 在欠压状态下，由于ubemax较小，所以 icmax和?也较小，从而Ic0、Ic1m都较小。 当Eb 增大，icmax和 ? 也增大，从而Ic0 和 Ic1m也随之