达到临界饱和32谐振功率放大器的特性分析-西南科技大学网络.PPT

3.2.1 谐振功放的工作状态与负载特性 3.2.2 VCC 对谐振功放工作状态的影响 高频电子线路 西南科技大学网络教育学院 * 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 本节导学 本小节讨论了谐振功率放大器按照是否进入饱和区分为三种工作状态：欠压、临界以及过压状态；然后分别讨论了当负载、集电极电压、基极电压以及输入信号幅度变化时放大器对应的输出功率、效率的关系。要求同学理解这三种工作状态以及负载特性、集电极调制特性、基极调制特性以及放大特性。 放大器工作状态的分类： 按晶体管导通时间长短分 甲类（始终导通） 乙类（半周导通） 甲乙类（大半周导通） 丙类（小半周导通） 丙类谐振功放按晶体管是否进入饱和区分 欠压（不进入饱和区） 过压（进入饱和区） 临界（达到临界饱和） 3.2 谐振功率放大器的特性分析 一、欠压、临界和过压工作状态 VCC O uCE ωt VCC uc uCEmin uCEmin= VCC － Ucm uCE= VCC － uc ?t iC O 欠压区 ?t iC O 过压区 ?t iC O 临界 iC 凹陷的原因：谐振回路作负载。饱和时， iC随饱和程度的增加而迅速减小，从而出现凹陷。 过压区：临界饱和线右边的区域 欠压区：临界饱和线左边的区域 二、负载特性 VCC 、VBB 、Uim 不变时，放大器的输出电流、电压、 功率和效率等随谐振回路的谐振电阻 Re 变化的特性称为 放大器的负载特性。 下图表示在三种不同负载电阻时，根据折线法作出的三条不同的动态负载线A1B1、A2B2、A3B3，以及相应的集电极电流脉冲波形。 过压 临界 欠压 PC 在回路阻抗很小时很大！因此，回路失谐大时易损坏功率管，须加以注意。 谐振功放的负载特性 Re O IC0 Ic1m Ucm 欠压 临界 过压 电压、电流变化曲线 Re P ? O 欠压 临界 过压 Po Pomax PD PC ?c 功率、效率变化曲线 临界时Po最大， PC较小，效率较高，功放性能最佳。 C D E F Re 、VBB 、Uim 不变， VCC?时，使uCEmin ?，使放大器从过压区经临界状态过渡到欠压区。 3.2.2 VCC 对谐振功放工作状态的影响 把Re、VBB 、Uim 不变时， Ucm随VCC变化的特性称为集电极调制特性。 谐振功放用作集电极调制电路时，必须工作于过压区。 Uim减小 Uim增加 当Uim增加，这时放大器将进入过压状态。 当Uim减小，这时放大器将进入欠压状态。 1. Uim对放大器工作状态的影响 3.2.3 Uim和VBB 对谐振功放工作状态的影响 Uim I U O 欠压 临界 过压 IC0 Ic1m Ucm 把RP 、VBB 、VCC 不变时， Ucm随Uim变化的特性称为放大特性或振幅特性。 谐振功放用作线性放大器时应工作于欠压区，若工作于过压区，则成为限幅器。 3.2.3 Uim和VBB 对谐振功放工作状态的影响 2. VBB对放大器工作状态的影响 VBB I U O 欠压 临界 过压 Ucm Ic1m IC0 把RP 、VCC 、Uim 不变时， Ucm随VBB变化的特性称为基极调制特性。 谐振功放用作基极调制电路时，必须工作于欠压区。 谐振功放用作功放时，通常工作于临界状态；用作基极调幅电路时，必须工作于欠压区；用作集电极调幅电路时，必须工作于过压区；另外，工作于欠压区时，可用作线性放大电路，工作于过压区时，可用作限幅电路。 三种工作状态小结 此处加动画 在过压区，PD比PO下降快，故效率随RP增大略增大，但RP过大时，iC 波形将强烈畸变，使波形系数下降，从而使效率下降。 高频电子线路 西南科技大学网络教育学院