諧振功放工作原理ppt課件

1、第第 3 章章 高頻功率放大器高頻功率放大器作用：高效率地輸出足夠大的信號功率。作用：高效率地輸出足夠大的信號功率。諧振功率放大器諧振功率放大器寬帶高頻功率放大器寬帶高頻功率放大器放大固定頻率信號或窄帶信號。需調(diào)諧。放大固定頻率信號或窄帶信號。需調(diào)諧。用于放大需在很寬范圍內(nèi)變換頻率的信用于放大需在很寬范圍內(nèi)變換頻率的信號或?qū)拵盘?。不需調(diào)諧。號或?qū)拵盘?。不需調(diào)諧。第 3 章 高頻功率放大器 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理 諧振功率放大器的特性分析諧振功率放大器的特性分析 諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路 丁類諧振功率放大器丁類諧振功率放大器 集成高頻放大器及其應(yīng)用集成高

2、頻放大器及其應(yīng)用 寬帶高頻功率放大器寬帶高頻功率放大器 本章小結(jié)本章小結(jié)第 3 章 高頻功率放大器3.1 諧振功率放大器的工作原理諧振功率放大器的工作原理主要要求：主要要求： 理解諧振功放的電路組成，掌握其工作原理理解諧振功放的電路組成，掌握其工作原理掌握丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率掌握丙類諧振功放輸出功率、管耗和效率的計(jì)算。的計(jì)算。3.1.1 基本工作原理基本工作原理一、一、 放大器工作狀態(tài)的選擇放大器工作狀態(tài)的選擇222甲類（甲類（ 180 ）乙類（乙類（ 90 ）丙類（丙類（ 90 ）諧振功率放大器通常工作于丙類諧振功率放大器通常工作于丙類 20C)(21tduiPCEC故故越小，效

3、率越高越小，效率越高二、二、 諧振功放的電路組成諧振功放的電路組成iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC諧振功放原理電路諧振功放原理電路 VBB使放大器工作于丙類。使放大器工作于丙類。 LC回路調(diào)諧于輸入信號回路調(diào)諧于輸入信號的中心頻率，構(gòu)成濾波匹配的中心頻率，構(gòu)成濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 iBBBEuVu tUV cosimBB iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC諧振功放電流、電壓波形諧振功放電流、電壓波形 tuBEOVBBuBE(on) tiBO iBmax tiCOIC0 iCmaxic1ic2.)ncos(.)2cos()cos(

4、cnmc2mc1mC0C tItItIIi tIRu cosc1mpc tU coscm tUVuVu cos cmCCcCCCE VCCuc tuCEO三、諧振功放的工作原理三、諧振功放的工作原理 tuBEOVBBuBE(on) tiCO iCmaxVCCuc tuCEO uc與與 ui 反相反相 。 當(dāng)當(dāng)uBE為為uBEmax時(shí)，時(shí)，iC 為為iCmax ，而，而uCE為為uCE min。 ic不僅出現(xiàn)時(shí)間短，而且不僅出現(xiàn)時(shí)間短，而且只在只在uCE很小的時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)，很小的時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)，因此集電極損耗很小，功放效因此集電極損耗很小，功放效率較高。率較高。 20C)(21tduiPCEC諧振功放

5、工作原理小結(jié)：諧振功放工作原理小結(jié)： 設(shè)置設(shè)置VBB UBE(on) ，使晶體管工作，使晶體管工作于丙類。當(dāng)輸入信號較大時(shí)，可得集電極于丙類。當(dāng)輸入信號較大時(shí)，可得集電極余弦電流脈沖。將余弦電流脈沖。將LC回路調(diào)諧在信號頻率回路調(diào)諧在信號頻率上，就可將余弦電流脈沖變換為不失真的上，就可將余弦電流脈沖變換為不失真的余弦電壓輸出。余弦電壓輸出。iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC諧振功放原理電路諧振功放原理電路iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC諧振功放原理電路諧振功放原理電路 諧振功放電路與諧振功放電路與小信號諧振放大器小信號諧振放大器

6、電路有何區(qū)別？電路有何區(qū)別？ 電流脈沖的近似分析電流脈沖的近似分析3.1.2 余弦電流脈沖的分解余弦電流脈沖的分解假設(shè)不考慮結(jié)電容，假設(shè)不考慮結(jié)電容，略去略去uCE對對iC的影響，的影響，將轉(zhuǎn)移特性折線化將轉(zhuǎn)移特性折線化BE(on)BEUu 0C iBE(on)BEUu )(BE(on)BEcCUugi ) cos(imBBBEtUVu ）（3.1.7 ) cos(BE(on)imBBcCUtUVgi 當(dāng)當(dāng) t = 時(shí)，時(shí)，iC=0，那么那么）（3.1.8 cosimBBBE(on)UVU 利用式利用式3.1.8可將式可將式3.1.7改寫為改寫為）（3.1.9 )cos(cosimcC tUg

7、i當(dāng)當(dāng) t = 0 時(shí)，時(shí)，iC=iCmax ，由式，由式3.1.9)可得可得）（3.1.10 )cos1(imcCmax Ugi因此，可因此，可 iC 表示為表示為 cos1coscosCmaxC tii利用傅里葉級數(shù)，可將利用傅里葉級數(shù)，可將iC的脈沖序列展開為的脈沖序列展開為tnIIinn cos1mcC0C tdiI CC021ttdiI cos21Cc1m )(0Cmax i )(1Cmax i )(Cmaxcnm niI 00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 (

8、 )電流分解系數(shù)電流分解系數(shù)稱為余弦稱為余弦)( n稱稱為為波波形形系系數(shù)數(shù))()()(011 g3.1.2 輸出功率與效率輸出功率與效率cmc1m21oUIP pc1m221RI pcm22/RU CCC0DVIP DoCPP CCcmC0c1m21VUII )(211g CCcm01)()(21VU 集電極電壓利用系數(shù)，在盡限使用時(shí)，集電極電壓利用系數(shù)，在盡限使用時(shí)，1 甲類工作狀態(tài)：甲類工作狀態(tài)：180 1)(1 g%505 . 0C 乙類工作狀態(tài)：乙類工作狀態(tài)：90 2/)(1 g%5 .784/C 丙類工作狀態(tài)：丙類工作狀態(tài)：設(shè)設(shè)60 8 . 1)(1 g%90C 增大。增大。增大，

9、增大，減小，減小， c1 )( g。約約一般取一般取迅速減小使功率過小。迅速減小使功率過小。不明顯，而不明顯，而 70)(1 減減小小而而增增大大隨隨后后，但但 )(40 1 g 00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )例例 圖圖3.1.1所示電路中，所示電路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求該功放的求該功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路諧振阻抗和回路諧振阻抗Rp解：解：00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( )g1( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )2.01.0CCcm01C)()(21VU %799 . 075. 121)(211 g例例 圖圖3.1.1所示電路中，所示電路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求該功放的求該功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路諧振阻抗和回路諧振阻抗Rp解：解：CCcm01C)()(21VU %