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第五章高频功率放大器

5．2．1高频功率放大器与低频功率放大器的异同点

1)相同点：要求输出功率大，效率高。

2)不同点：低频功率放大器相对频带宽；高频功率放大器相对频带很窄，可

以用调谐回路作负载，能工作于丙类。

5．2．2谐振功率放大器的工作原理

图5．2．1是高频谐振功率放大器的基本电路。图5．2．2(a)是放大器工

作于丙类时，所得到的集电极电流脉冲波

形。当回路谐振时，各极电压与电流的波

形如图5．2．2(b)所示。注意，此时集电

极电流脉冲是在集电极瞬时电压最低时通

过，因而电流脉冲幅度小，平均集电极电

流最低，集电极耗散功率最小，因而集电极效率最高。

各极电压的关系式为

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图5．2．2(b)对于理解谐振放大器的工作原理非常重要，应充分理解并牢

记。

α0、α1等值可由原书图5．3．4或附录5．1查得。

5．2．3动态特性与负载特性

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动态特性曲线(负载线)是指v、v同时变化时，表示i-v关系的曲线。当

BCcc

晶体管的静态特性曲线理想化为折线，放大器工作于负载回路谐振状态时，动态

特性曲线是一条直线。

由式(5．2．1)与式(5．2．2)，消去cosωt，得

另一方面，晶体管的折线化方程为

i=g(v-V)(5．2．10)

ccBBZ

动态特性应同时满足外部电路关系式(5．2．9)与内部关系式(5．2．10)。

将式(5．2．9)代入式(5．2．10)，即可得出在ic-vc坐标平面上的动态特性曲

线(负载线或工作路)方程：

的直线，如图5．2．3中AB线所示。图中示出动态特性曲线的斜率为负值，它

的物理意义是：从负载方面看来，放大器相当于一个负电阻，亦即它相当于交流

电能发生器，可以输出电能至负载。

作出动态线后，由它和静态特性曲线的相应交点，即可求出对应各种不同ω

t值的i值，绘出相应的i脉冲波形，如图5．2．3所示。

cc

对应不同的负载阻抗Rp的值，可以得出对应各种不同Rp值的动态特性直

线与相应的集电极电流脉冲波形，如图5．2．4所示。

动态线1的Rp小，放大器工作于欠压状态。

动态线2与临界线OP相交，放大器工作于临界状态。

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动态线3所产生的电流脉冲顶部下凹，为过压状态。

由此可见，当V、V、V等维持不变时，变动Rp会引起电流脉冲的变化，

CCBBbm

同时也就引起V、P与η等的变化。各个电流、电压、功率与效率等随Rp而变

cmo

化的曲线就是负载特性曲线。负载特性曲线是高频功率放大器的重要特性之一。

我们可以借助于动态特性与由此而产生的集电极电流脉冲波形的变化，来定性地

说明负载特性。

仔细观察图5．2．4，在欠压区至临界线的范围内，当Rp逐渐增大时，集

电极电流脉冲的最大值i以及流通角θ的变化都不大。Rp增加，仅仅使i

CmaxcCmax

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略有减小。因此，在欠压区内的I与I几乎维持常数，仅随Rp的增加而略