通信電子線路part學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1通信通信(tng xn)電子線路電子線路part第一頁(yè)，共35頁(yè)。b） 具有較高的效率具有較高的效率 放大電路實(shí)質(zhì)放大電路實(shí)質(zhì)能量變換器。負(fù)載上所得到的信號(hào)功率由直流電能量變換器。負(fù)載上所得到的信號(hào)功率由直流電源通過(guò)放大器件轉(zhuǎn)換而來(lái)的。當(dāng)供給功率放大電路的直流電源功率一源通過(guò)放大器件轉(zhuǎn)換而來(lái)的。當(dāng)供給功率放大電路的直流電源功率一定時(shí)，為了向負(fù)載提供盡可能大的功率，必須減小損耗，因此定時(shí)，為了向負(fù)載提供盡可能大的功率，必須減小損耗，因此(ync)提高功率放大電路的能量轉(zhuǎn)換效率是重要問(wèn)題。提高功率放大電路的能量轉(zhuǎn)換效率是重要問(wèn)題。 功率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是最大輸出功率與電源所提供的功率之功

2、率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是最大輸出功率與電源所提供的功率之比，用比，用表示，即表示，即式中式中, PV為直流電源所提供的功率，為直流電源所提供的功率， Pc是轉(zhuǎn)換過(guò)程中消耗在集電極是轉(zhuǎn)換過(guò)程中消耗在集電極上的部分能量，即集電極耗散功率。上的部分能量，即集電極耗散功率。 越高說(shuō)明負(fù)載從電源取得的功率越大，或者消耗于晶體管集電越高說(shuō)明負(fù)載從電源取得的功率越大，或者消耗于晶體管集電極的功率越小。極的功率越小。 omomVomcPPPPP2第1頁(yè)/共35頁(yè)第二頁(yè)，共35頁(yè)。c） 盡量減小非線性失真盡量減小非線性失真 功率放大電路中，為使輸出功率盡可能大，三極管一般都工功率放大電路中，為使輸出功率盡可能大，

3、三極管一般都工作在極限狀態(tài)，瞬時(shí)工作點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到接近作在極限狀態(tài)，瞬時(shí)工作點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到接近(jijn)于管子的飽和區(qū)于管子的飽和區(qū)和截止區(qū)，和截止區(qū)， 輸出信號(hào)不可避免地會(huì)有非線性失真，而且輸出功率輸出信號(hào)不可避免地會(huì)有非線性失真，而且輸出功率越大，非線性失真越嚴(yán)重。因此必須注意功放管的正確選擇，越大，非線性失真越嚴(yán)重。因此必須注意功放管的正確選擇， 要要保證管子的最大耗散功率保證管子的最大耗散功率PCM、最大集電極電流、最大集電極電流ICM、最大管壓、最大管壓降降U(BR)CEO不超過(guò)限定范圍，使管子工作在安全工作區(qū)。不超過(guò)限定范圍，使管子工作在安全工作區(qū)。 由于功率放大電路中的三極管通常都工作

4、在大信號(hào)狀態(tài)，由于功率放大電路中的三極管通常都工作在大信號(hào)狀態(tài)， 因因此在進(jìn)行分析時(shí)，一般不采用小信號(hào)等效電路法，而是采用圖解此在進(jìn)行分析時(shí)，一般不采用小信號(hào)等效電路法，而是采用圖解法進(jìn)行功放電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。法進(jìn)行功放電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。 3第2頁(yè)/共35頁(yè)第三頁(yè)，共35頁(yè)。2.2.功率放大電路分類功率放大電路分類 功率放大器按放大管集電極電流導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短劃分：功率放大器按放大管集電極電流導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短劃分：甲甲(A)(A)類、乙類、乙(B)(B)類、丙類、丙(C)(C)類等。類等。甲類放大器：輸入激勵(lì)信號(hào)的整個(gè)周期中，集電極都有甲類放大器：輸入激勵(lì)信號(hào)的整個(gè)周期中，集電極都有電流流

5、通。電流流通角電流流通。電流流通角=180o=180o。乙類放大器：只在輸入激勵(lì)信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)有電流流乙類放大器：只在輸入激勵(lì)信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)有電流流通，電流流通角通，電流流通角=90o=90o。丙類放大器：小于輸入激勵(lì)信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)有電流流丙類放大器：小于輸入激勵(lì)信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)有電流流通，電流流通角通，電流流通角90o90o。 集電極電流流通時(shí)間越短，消耗在放大管中功率集電極電流流通時(shí)間越短，消耗在放大管中功率就越小，集電極效率越高。就提高效率而言，丙類最佳，就越小，集電極效率越高。就提高效率而言，丙類最佳，甲類最差。甲類最差。 所以，高頻功率放大器多工作于丙類，但丙類放大器所以，高頻

6、功率放大器多工作于丙類，但丙類放大器電流波形失真太大，只能采用電流波形失真太大，只能采用(ciyng)(ciyng)諧振回路作為負(fù)諧振回路作為負(fù)載。由于諧振回路具有濾波能力，電流電壓仍接近于正載。由于諧振回路具有濾波能力，電流電壓仍接近于正弦波形，失真小。弦波形，失真小。4第3頁(yè)/共35頁(yè)第四頁(yè)，共35頁(yè)。 除了上幾種按電流流通角來(lái)分類的工作狀態(tài)外，還有使電除了上幾種按電流流通角來(lái)分類的工作狀態(tài)外，還有使電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)的丁類放大和戊類放大。子器件工作在開關(guān)狀態(tài)的丁類放大和戊類放大。丁丁(D)(D)類放大器：效率比丙類放大器還高，理論上可達(dá)類放大器：效率比丙類放大器還高，理論上可達(dá)100

7、%100%。但其最高工作頻率受到開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間所產(chǎn)生的器件功耗但其最高工作頻率受到開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間所產(chǎn)生的器件功耗( (集電集電極耗散功率極耗散功率(gngl)(gngl)的限制。的限制。戊戊(E)(E)類放大器：對(duì)丁類電路改進(jìn)，使電子器件在通斷轉(zhuǎn)換瞬類放大器：對(duì)丁類電路改進(jìn)，使電子器件在通斷轉(zhuǎn)換瞬間的功耗盡量減小，提高工作頻率。間的功耗盡量減小，提高工作頻率。5第4頁(yè)/共35頁(yè)第五頁(yè)，共35頁(yè)。通信電路中，為彌補(bǔ)信號(hào)在傳輸通信電路中，為彌補(bǔ)信號(hào)在傳輸(chun sh)(chun sh)過(guò)程中的過(guò)程中的衰落和各種噪聲的干擾，要求發(fā)送信號(hào)具有一定的功衰落和各種噪聲的干擾，要求發(fā)送信號(hào)具有一定的功率電平

8、。率電平。高頻電壓高頻電壓(diny)放大放大高頻載高頻載波產(chǎn)生波產(chǎn)生，功率，功率小小6第5頁(yè)/共35頁(yè)第六頁(yè)，共35頁(yè)。1.1.高頻功率高頻功率(gngl)(gngl)放大器功能與應(yīng)用放大器功能與應(yīng)用 能量轉(zhuǎn)換器件，將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換為大功率能量轉(zhuǎn)換器件，將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換為大功率(gngl)(gngl)的高頻能量輸出。輸出信號(hào)與輸入信號(hào)頻譜相同的高頻能量輸出。輸出信號(hào)與輸入信號(hào)頻譜相同。 無(wú)線電發(fā)送設(shè)備的重要組成部分，發(fā)送設(shè)備中的緩沖無(wú)線電發(fā)送設(shè)備的重要組成部分，發(fā)送設(shè)備中的緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、推動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)均屬于高頻放大器的范級(jí)、中間放大級(jí)、推動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)均屬于高頻放大器的范

9、圍。圍。 不僅用在各種類型的發(fā)射機(jī)中，也用于許多電子設(shè)備不僅用在各種類型的發(fā)射機(jī)中，也用于許多電子設(shè)備，如高頻加熱裝置及微波功率，如高頻加熱裝置及微波功率(gngl)(gngl)源。源。 7第6頁(yè)/共35頁(yè)第七頁(yè)，共35頁(yè)。2.2.高頻功率放大電路分類高頻功率放大電路分類(fn li)(fn li) 高頻功率放大器按其工作頻帶的寬窄劃分：高頻功率放大器按其工作頻帶的寬窄劃分： 窄帶高頻功率放大器：放大相對(duì)帶寬窄的信號(hào)。通常窄帶高頻功率放大器：放大相對(duì)帶寬窄的信號(hào)。通常以選頻電路作為輸出回路，故又稱調(diào)諧功率放大器。為了提高以選頻電路作為輸出回路，故又稱調(diào)諧功率放大器。為了提高效率，工作狀態(tài)多選用

10、丙類或丁類，甚至戊類。效率，工作狀態(tài)多選用丙類或丁類，甚至戊類。 寬帶高頻功率放大器：輸出電路是傳輸線變壓器或其寬帶高頻功率放大器：輸出電路是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，又稱非調(diào)諧功率放大器。不需要調(diào)諧，適用他寬帶匹配電路，又稱非調(diào)諧功率放大器。不需要調(diào)諧，適用于頻率變化范圍大的通信系統(tǒng)。工作狀態(tài)選用甲類和乙類。于頻率變化范圍大的通信系統(tǒng)。工作狀態(tài)選用甲類和乙類。8第7頁(yè)/共35頁(yè)第八頁(yè)，共35頁(yè)。3. 高頻功率高頻功率(gngl)放大器的主要技術(shù)指標(biāo)放大器的主要技術(shù)指標(biāo)p輸出功率輸出功率: 放大器的負(fù)載得到的功率。放大器的負(fù)載得到的功率。p效效 率率: 高頻高頻(o pn)輸出功率與直流

11、電源提供功率的輸出功率與直流電源提供功率的比值。即能量轉(zhuǎn)換的效率。比值。即能量轉(zhuǎn)換的效率。p功功 率率 增增 益益: 高頻高頻(o pn)輸出功率和信號(hào)輸入功率的比輸出功率和信號(hào)輸入功率的比值。值。p諧波抑制度諧波抑制度: 是對(duì)非線性高頻是對(duì)非線性高頻(o pn)功率放大器而提出功率放大器而提出的，也就是諧波分量相對(duì)于基波分量越小越好。的，也就是諧波分量相對(duì)于基波分量越小越好。設(shè)計(jì)功率放大器時(shí)，總是根據(jù)放大器的特點(diǎn)設(shè)計(jì)功率放大器時(shí)，總是根據(jù)放大器的特點(diǎn)(tdin)，突出其中，突出其中一些指標(biāo)，兼顧另外一些指標(biāo)。一些指標(biāo)，兼顧另外一些指標(biāo)。例如，發(fā)射機(jī)輸出級(jí)例如，發(fā)射機(jī)輸出級(jí)希望輸出功率高，對(duì)應(yīng)

12、的效率不一定希望輸出功率高，對(duì)應(yīng)的效率不一定會(huì)最高；單邊帶發(fā)射機(jī)會(huì)最高；單邊帶發(fā)射機(jī)希望功放非線性失真小，即諧波希望功放非線性失真小，即諧波抑制度要求高，但效率不會(huì)很高。抑制度要求高，但效率不會(huì)很高。9第8頁(yè)/共35頁(yè)第九頁(yè)，共35頁(yè)。4. 高頻高頻(o pn)功率放大器的分析方功率放大器的分析方法法不能用線性模型電路分析，一般采用不能用線性模型電路分析，一般采用(ciyng)(ciyng)圖解圖解法和折線法分析其工作原理和工作狀態(tài)。法和折線法分析其工作原理和工作狀態(tài)。10p用于發(fā)射機(jī)中，輸出功率高，高效率極為重要。用于發(fā)射機(jī)中，輸出功率高，高效率極為重要。p為提高效率，多選在丙類或丁類、甚至

13、戊類。晶體為提高效率，多選在丙類或丁類、甚至戊類。晶體管在這種工作狀態(tài)下，輸出電流波形失真很大，必管在這種工作狀態(tài)下，輸出電流波形失真很大，必須須(bx)(bx)采用具有一定濾波特性的選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)采用具有一定濾波特性的選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，以得到接近正弦波的輸出電壓波形載，以得到接近正弦波的輸出電壓波形諧振功率諧振功率放大器，用于推動(dòng)級(jí)和末級(jí)功率放大，諧波抑制度放大器，用于推動(dòng)級(jí)和末級(jí)功率放大，諧波抑制度不高。不高。p如對(duì)諧波抑制度要求高，選用甲類等工作狀態(tài)，使如對(duì)諧波抑制度要求高，選用甲類等工作狀態(tài)，使晶體管工作在線性放大區(qū)晶體管工作在線性放大區(qū)效率不高，輸出功率不效率不高，輸出功率不高。若要

14、求輸出功率高，可采用功率合成方法實(shí)現(xiàn)高。若要求輸出功率高，可采用功率合成方法實(shí)現(xiàn)。第9頁(yè)/共35頁(yè)第十頁(yè)，共35頁(yè)。11第10頁(yè)/共35頁(yè)第十一頁(yè)，共35頁(yè)。電路形式分為中間級(jí)和輸出級(jí)電路形式分為中間級(jí)和輸出級(jí)都可等效為輸入回路、非線性都可等效為輸入回路、非線性器件和帶通濾波器（并聯(lián)器件和帶通濾波器（并聯(lián)(bnglin)(bnglin)諧振回路）。諧振回路）。中間級(jí)放中間級(jí)放大大輸出級(jí)放大輸出級(jí)放大12負(fù)載是下一級(jí)的輸入阻抗經(jīng)變壓器負(fù)載是下一級(jí)的輸入阻抗經(jīng)變壓器二次側(cè)折合二次側(cè)折合(zhh)到一次側(cè)，與到一次側(cè)，與LC諧振回路組成的等效負(fù)載諧振回路組成的等效負(fù)載負(fù)載是天線負(fù)載是天線(其等效阻抗

15、可視為其等效阻抗可視為天線電容和電阻串聯(lián)天線電容和電阻串聯(lián))第11頁(yè)/共35頁(yè)第十二頁(yè)，共35頁(yè)。諧振于輸入諧振于輸入信號(hào)信號(hào)(xnho)的頻率的頻率丙類高頻丙類高頻(o pn)功率放大器等效原理功率放大器等效原理圖圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：為了提高效率，工作于丙類狀態(tài)，由為了提高效率，工作于丙類狀態(tài)，由Vbb保證發(fā)射結(jié)負(fù)偏保證發(fā)射結(jié)負(fù)偏置，流過(guò)晶體管的電流為失真的脈沖置，流過(guò)晶體管的電流為失真的脈沖(michng)波形；波形；p 從電流脈沖波中取出基波分量，從電流脈沖波中取出基波分量，獲得正弦電壓波形獲得正弦電壓波形p 實(shí)現(xiàn)放大器阻抗匹配實(shí)現(xiàn)放大器阻抗匹配負(fù)載為諧振回路負(fù)載為諧振回路13中間級(jí)和輸出級(jí)中

16、間級(jí)和輸出級(jí)，負(fù)載均可等效，負(fù)載均可等效為并聯(lián)諧振回路為并聯(lián)諧振回路第12頁(yè)/共35頁(yè)第十三頁(yè)，共35頁(yè)。uBEibVbbUBZubCCCCtUubmb cos UbmcosBEbbbbbbmuuVVUtgbic+uBE _14發(fā)射結(jié)在發(fā)射結(jié)在Vbb的作用下處于的作用下處于(chy)負(fù)負(fù)偏置狀態(tài)，當(dāng)無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí)，晶偏置狀態(tài)，當(dāng)無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí)，晶體管處于體管處于(chy)截止?fàn)顟B(tài)，集電極截止?fàn)顟B(tài)，集電極電流電流 ic=0。tibt加到晶體管基極加到晶體管基極(j j)-發(fā)射極的電壓發(fā)射極的電壓為為:由輸入特性可得基極電流由輸入特性可得基極電流ib為脈沖狀。為脈沖狀。UBZ：導(dǎo)通電壓：導(dǎo)通電

17、壓c：通角通角第13頁(yè)/共35頁(yè)第十四頁(yè)，共35頁(yè)。b0b1mb2mbnmcoscos 2cosbiIItItIn tictccic1ic2ic3Ic0Icmaxc0c1mc2mcnmcoscos 2cosciIItItIn t15Ib0為基極電流的直流分量為基極電流的直流分量(fn ling)；Ib1m為基極電流的基為基極電流的基波電流振幅；波電流振幅；Ib2m， Ibnm為基極電流的二次至為基極電流的二次至n次諧波電流振幅；次諧波電流振幅；Ic0為集電極電流的直流分量為集電極電流的直流分量(fn ling)；Ic1m為集電極電流的基波電流為集電極電流的基波電流振幅；振幅；Ic2m， Icn

18、m為集電極電流的二次至為集電極電流的二次至n次諧波電流振幅；次諧波電流振幅；由正向傳輸特性由正向傳輸特性(txng)可得集電極電流可得集電極電流 ic為脈沖狀。為脈沖狀。第14頁(yè)/共35頁(yè)第十五頁(yè)，共35頁(yè)。16 ic雖然是脈沖狀，包含很多諧波，失真很大，但由于集電極電路內(nèi)采雖然是脈沖狀，包含很多諧波，失真很大，但由于集電極電路內(nèi)采用的是并聯(lián)諧振回路，當(dāng)集電極回路調(diào)諧于用的是并聯(lián)諧振回路，當(dāng)集電極回路調(diào)諧于，即與高頻信號(hào)的基波諧振，即與高頻信號(hào)的基波諧振時(shí)，時(shí)， 由于回路的選擇性：由于回路的選擇性：對(duì)基波電流對(duì)基波電流(dinli)回路等效為純電阻回路等效為純電阻Rp諧振回路有載諧振電阻；諧振

19、回路有載諧振電阻；對(duì)各次諧波而言，回路失諧，呈現(xiàn)很小的電抗，回路兩端可看成短路；對(duì)各次諧波而言，回路失諧，呈現(xiàn)很小的電抗，回路兩端可看成短路；而直流分量只能通過(guò)回路電感線圈支路，其直流電阻很小，對(duì)直流可看成而直流分量只能通過(guò)回路電感線圈支路，其直流電阻很小，對(duì)直流可看成短路。短路。 所以所以ic流經(jīng)諧振回路時(shí)，只有基波電流流經(jīng)諧振回路時(shí)，只有基波電流(dinli)才產(chǎn)生電壓降，即回路才產(chǎn)生電壓降，即回路兩端只有基波電壓兩端只有基波電壓uc1，而濾除各次諧波電壓，因而輸出高頻信號(hào)波形無(wú)，而濾除各次諧波電壓，因而輸出高頻信號(hào)波形無(wú)失真：失真： 111coscosccpc mpcmui RIRtUt

20、第15頁(yè)/共35頁(yè)第十六頁(yè)，共35頁(yè)。iC頻譜頻譜 2 3LC回回路阻抗路阻抗 Rp0ictccic1ic2ic3IcoIcmax17NoImageNoImage2c0c1mc2mcnmcoscoscosciIItItInt111coscosccpc mpcmui RIRtUt回路回路(hul)兩端電壓：兩端電壓：ubUBZVbbIcmaxuBEtibtictuCEuctVCCUcmUbmuBEic-VBBUBZubC UbmgCC coscosBEbbbmCEcccmuVUtuVUt第16頁(yè)/共35頁(yè)第十七頁(yè)，共35頁(yè)。丙類高頻功率放大器工作在大信號(hào)非線性狀態(tài)下，晶體管丙類高頻功率放大器工作

21、在大信號(hào)非線性狀態(tài)下，晶體管的小信號(hào)分析方法不再適用。的小信號(hào)分析方法不再適用。采用靜態(tài)特性曲線采用靜態(tài)特性曲線(qxin)經(jīng)過(guò)理想化成為折線來(lái)進(jìn)行近似經(jīng)過(guò)理想化成為折線來(lái)進(jìn)行近似分析會(huì)存在一定誤差，但很簡(jiǎn)潔。分析會(huì)存在一定誤差，但很簡(jiǎn)潔。1. 晶體管特性晶體管特性(txng)曲線的理想化及解析式曲線的理想化及解析式 大信號(hào)工作條件下，理想化的特性曲線指：大信號(hào)工作條件下，理想化的特性曲線指：p在放大區(qū)：在放大區(qū)：集電極電流集電極電流ic和基極電流和基極電流ib不受集電極電壓不受集電極電壓uce的的影響，而與基極電壓影響，而與基極電壓ube成線性關(guān)系；成線性關(guān)系；p 在飽和區(qū)：在飽和區(qū)：集電極

22、電流集電極電流ic與集電極電壓與集電極電壓uce成線性關(guān)系，而不受成線性關(guān)系，而不受基極電壓基極電壓ube的影響。的影響。18第17頁(yè)/共35頁(yè)第十八頁(yè)，共35頁(yè)。bbbeigu19(1)輸入特性輸入特性(txng)曲線的理想化曲線的理想化對(duì)于晶體管輸入特性，集電極電壓大于一定值后，集電極電壓對(duì)于晶體管輸入特性，集電極電壓大于一定值后，集電極電壓改變對(duì)基極電流影響不大，可近似認(rèn)為輸入特性與集電極電壓改變對(duì)基極電流影響不大，可近似認(rèn)為輸入特性與集電極電壓無(wú)關(guān)。輸入特性曲線直線部分延長(zhǎng)無(wú)關(guān)。輸入特性曲線直線部分延長(zhǎng)(ynchng)，與，與ube軸交于軸交于UBZ (導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓) 。該直線是理

23、想化的輸入特性曲線，數(shù)學(xué)表達(dá)。該直線是理想化的輸入特性曲線，數(shù)學(xué)表達(dá)式：式：BZ0 , bBEBZbbbeBEBZiuUiguUuU，gb理想化輸入特性理想化輸入特性(txng)的斜的斜率率:第18頁(yè)/共35頁(yè)第十九頁(yè)，共35頁(yè)。20(2)正向正向(zhn xin)傳輸特性曲線的理想傳輸特性曲線的理想化化 理想化晶體管電流理想化晶體管電流(dinli)放大系數(shù)放大系數(shù)被認(rèn)為是常數(shù)，將輸入特性的被認(rèn)為是常數(shù)，將輸入特性的ib 乘乘就可得到理想化正向傳輸特性。正向傳輸特性斜率：就可得到理想化正向傳輸特性。正向傳輸特性斜率：0 , cBEBZccBEBZBEBZiuUiguUuU， gc理想化晶體管

24、的跨導(dǎo)，表示晶體管工作于放大區(qū)時(shí)，單位基理想化晶體管的跨導(dǎo)，表示晶體管工作于放大區(qū)時(shí)，單位基極電壓變化產(chǎn)生的集電極電流變化。極電壓變化產(chǎn)生的集電極電流變化。 正向正向(zhn xin)傳輸特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：傳輸特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：cbcbBEBEiigguu第19頁(yè)/共35頁(yè)第二十頁(yè)，共35頁(yè)。21(3)輸出特性曲線輸出特性曲線(qxin)的理想化的理想化(書書P59)輸出特性曲線輸出特性曲線(qxin)分別對(duì)飽和分別對(duì)飽和(boh)區(qū)和放大區(qū)采用不同的簡(jiǎn)化方區(qū)和放大區(qū)采用不同的簡(jiǎn)化方法。法。第20頁(yè)/共35頁(yè)第二十一頁(yè)，共35頁(yè)。cecrcugi ceccruig飽和區(qū)：近似認(rèn)為飽和區(qū)：近

25、似認(rèn)為 只受只受 的控制，而與的控制，而與 無(wú)關(guān)。理想無(wú)關(guān)。理想的飽和臨界線為一條通過(guò)原點(diǎn)的斜線。的飽和臨界線為一條通過(guò)原點(diǎn)的斜線。 由于高頻由于高頻(o pn)(o pn)功率放大器在大電流條件下工作，在實(shí)功率放大器在大電流條件下工作，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，電流較大的線段對(duì)結(jié)果影響大，故理想化的斜線際運(yùn)用時(shí)，電流較大的線段對(duì)結(jié)果影響大，故理想化的斜線應(yīng)畫在電流較大的幾條曲線附近的中間位置上應(yīng)畫在電流較大的幾條曲線附近的中間位置上飽和臨界飽和臨界線：線：ceuNoImageNoImageceuciceuNoImage放大區(qū)：近似認(rèn)為放大區(qū)：近似認(rèn)為 與與 無(wú)關(guān)。各條曲線為平行于無(wú)關(guān)。各條曲線為平行于

26、的水平線。對(duì)于等差的的水平線。對(duì)于等差的 間隔應(yīng)該是相等的。間隔應(yīng)該是相等的。22表示晶體管工作于飽和表示晶體管工作于飽和區(qū)時(shí)，單位集電極電壓區(qū)時(shí)，單位集電極電壓變化引起變化引起(ynq)(ynq)集電極集電極電流的變化的關(guān)系。電流的變化的關(guān)系。第21頁(yè)/共35頁(yè)第二十二頁(yè)，共35頁(yè)。uBEic-VbbUBZubCCicCCNoImagetUubmb cos UbmNoImagecosBEbbbbbbmuuVVUtNoImageNoImagegCic+uBE _2. 集電極余弦電流集電極余弦電流(dinli)脈沖的脈沖的分解分解23 對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行(jnxng)分析和

27、計(jì)算，關(guān)分析和計(jì)算，關(guān)鍵在于求出集電極電流鍵在于求出集電極電流ic的各級(jí)分量，如直流分量的各級(jí)分量，如直流分量Ic0和基頻分量和基頻分量Ic1m 。NoImagett第22頁(yè)/共35頁(yè)第二十三頁(yè)，共35頁(yè)。cosccbbbmBZigVUtU0 cicosBZbbcbmUVU1cosBZbbcbmUVUcos()coscoscoscosccbmBZbbcbmbmccbmcig UtUVg UtUg UtvBEic-VBB-UBZvbCCicNoImageCUbmgCIcmaxccbmcIUg cos1max 代代 入入ci有有 ： cccmaxccos1coscos tIiic+uBE _24t

28、t第23頁(yè)/共35頁(yè)第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。c0c1mc2mcnmcoscos2cosciIItItInt00121cmaxcccccmaxcsincos()()cosccIIi dtINoImage21221 1maxcmaxsincoscossincos()cosccccccccnmccnccnnIin tdtiIn nictccic1ic2ic3Ic0Icmax25第24頁(yè)/共35頁(yè)第二十五頁(yè)，共35頁(yè)。)cos1(cossin0 )cos1(cossin1 )cos1)(1()sincoscos(sin22 nnnnnn直流分量分解直流分量分解(fnji)(fnji)系數(shù)系數(shù) 基波分量基

29、波分量(fn ling)(fn ling)分分解系數(shù)解系數(shù) n次諧波分量次諧波分量(fn ling)分解系數(shù)分解系數(shù) max00)(cccIImax11)(ccmcIImax)(ccncnmII26第25頁(yè)/共35頁(yè)第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。110g27書書P96第26頁(yè)/共35頁(yè)第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。281101122oocoCcmc mccccPPPPPUIgV I討討論論：第27頁(yè)/共35頁(yè)第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。u 在理想條件在理想條件(tiojin) (tiojin) 的條件的條件(tiojin)(tiojin)下下u甲類工作狀態(tài)：甲類工作狀態(tài)：u乙類工作狀態(tài)：乙類工作狀態(tài)：u丙類工作狀態(tài)

30、：丙類工作狀態(tài)：190c90c180c1)(1cg57. 1)(1cg57. 1)(1cg%5 .78c%5 .78c%50cu 導(dǎo)通角的選擇導(dǎo)通角的選擇(xunz)（1）Rp一定的條件一定的條件(tiojin)下，下，c=120o時(shí)輸出功率最大，時(shí)輸出功率最大，但效率只有但效率只有66%。（2）c=1o15o時(shí)，效率最高，但輸出功率很小。時(shí)，效率最高，但輸出功率很小。（3）在實(shí)際運(yùn)用中，為了兼顧高的輸出功率和高的集電極效）在實(shí)際運(yùn)用中，為了兼顧高的輸出功率和高的集電極效率，諧振功率放大器導(dǎo)通角常取率，諧振功率放大器導(dǎo)通角常取c=60o80o。29110()()cccg 112ccg22211

31、1122()oc mPCMcPPIRIR 第28頁(yè)/共35頁(yè)第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。30p 晶體管的靜態(tài)特性：是在集電極電路內(nèi)沒(méi)有負(fù)載阻抗的條件下晶體管的靜態(tài)特性：是在集電極電路內(nèi)沒(méi)有負(fù)載阻抗的條件下得到的得到的ic=f(uBE, uCE)的關(guān)系，這是由晶體管本身的關(guān)系，這是由晶體管本身(bnshn)所所具有的。具有的。對(duì)于高頻功率放大器，處于丙類工作狀態(tài)，負(fù)載是等效的并聯(lián)諧對(duì)于高頻功率放大器，處于丙類工作狀態(tài)，負(fù)載是等效的并聯(lián)諧振回路振回路(hul)，回路，回路(hul)的諧振頻率等于輸入信號(hào)頻率的諧振頻率等于輸入信號(hào)頻率，回路，回路(hul)諧振電阻諧振電阻Rp。p 高頻功率放大器動(dòng)態(tài)特性：

32、高頻功率放大器動(dòng)態(tài)特性：在高頻功率放大器在高頻功率放大器 電路和輸入、輸出電路和輸入、輸出條件確定后，即條件確定后，即晶體管、電源電壓晶體管、電源電壓Vcc和和Vbb、輸入信號(hào)振幅、輸入信號(hào)振幅Ubm和輸和輸出信號(hào)振幅出信號(hào)振幅Ucm (或或Rp) 一定時(shí)，一定時(shí)，ic=f (uBE、uCE) 的關(guān)系。的關(guān)系。p由于工作在丙類狀態(tài)，高頻功率放大器的由于工作在丙類狀態(tài)，高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性不是直線而是折線，下面用理想動(dòng)態(tài)特性不是直線而是折線，下面用理想化特性曲線來(lái)討論動(dòng)態(tài)特性表示形式和方化特性曲線來(lái)討論動(dòng)態(tài)特性表示形式和方法。法。第29頁(yè)/共35頁(yè)第三十頁(yè)，共35頁(yè)。ccCEBEbbbmcm

33、VuuVUU BZBEccUugi uBEicgCUBZic+uBE _+uCE-ic=f (uBE、uCE)的關(guān)系，稱為動(dòng)態(tài)的關(guān)系，稱為動(dòng)態(tài)(dngti)特性。特性。31第30頁(yè)/共35頁(yè)第三十一頁(yè)，共35頁(yè)。ic+uBE _+uCE-0-()-cosBZbbcccmcccmcbmUVUVUVUUcosBZbbcbmUVU00 () = ccCEccbbbmBZcmbmBZbbcCEcccmcmbmdCEBEBZcBEBZVuigVUUUUUVguVUUUguUUUiUU 32如已知高頻功率放大器晶體管理想化輸出特性和外部電壓如已知高頻功率放大器晶體管理想化輸出特性和外部電壓Vcc 、 Vbb、輸入信號(hào)振幅、輸入信號(hào)振幅(zhnf)Ubm和輸出信號(hào)振幅和輸出信號(hào)振幅(zhnf)Ucm ，如何求出動(dòng)態(tài)特性和電壓電流波形？，如何求出動(dòng)態(tài)特性和電壓電流波形？第31頁(yè)/共35頁(yè)第三十二頁(yè)，共35頁(yè)。uCEicU