丙類功率放大器的特點

1、第第2章章 高頻功率放大器高頻功率放大器 丙類諧振功放的特點 丙類諧振功放的工作原理 丙類諧振功放的性能分析 丙類諧振功放的電路 丙類倍頻器的工作原理丁類高頻功率放大電路簡介 寬帶高頻功率放大器簡介主要內容：2.1 丙類諧振功放的特點1.與低頻功放相比較工作頻率和相對頻帶不同負載性質不同工作狀態(tài)不同對放大信號的要求不同諧振網(wǎng)絡的作用不同工作狀態(tài)不同2.與小信號諧振放大器比較2.2 丙類諧振功放的工作原理 1.電路原理電路原理三極管V在工作時應處于丙類工作狀態(tài)，只有小部分時間導通。LC諧振回路起到濾波和匹配作用。基極電源VBB應小于死區(qū)電壓以保證晶體管工作于丙類狀態(tài)，一般VBB略小于0。集電極電

2、壓VCC是功率放大器的能量來源。2.工作原理工作原理2.2 丙類諧振功放的工作原理iuBEuCicuCEu因而：設輸入ui為一余弦信號:則三極管的發(fā)射結電壓：因為管子只在小半周期內導通，因而iB為脈沖電流。放大后的iC也為脈沖電流。根據(jù)傅氏級數(shù)展開得：考慮LC諧振回路對各次諧波的作用不同得：tUcosimtUVcosimBBiBBuVtnItItIIcos2coscoscnmc2mc1mc0tUcoscmtRIcosPc1mtUVcoscmCCcCCuV波形分析：a.三極管輸入特性b. 基極脈沖電流及諧波分量c.集電極脈沖電流及諧波分量d. LC諧振回路兩端電壓波形e.晶體管集電極和發(fā)射極之間

3、的瞬時電壓波形3.功率與效率功率與效率2.2 丙類諧振功放的工作原理DCPOPCPCCCcmVUC0c1m1)(IIg電源提供功率：輸出功率：集電極功耗：效率：其中：為集電極電壓利用系數(shù)。為集電極電流利用系數(shù)（波形系數(shù)）。C0CCIVP2cm21RUc1mcm21IUP2c1m21RIODCPPDCOPP)(211gc0c1mCCcm21IIVU2.3 丙類諧振功放的性能分析1.動態(tài)線tUVucosimBBBE可見，動態(tài)線和VCC，VBB，Uim，Ucm相關。在以UBE作為參變量的三極管輸出特性曲線上作出的交流負載線（如圖）。AB為動態(tài)線，且有：tUVucoscmCCCE2.三種工作狀態(tài)三種工

4、作狀態(tài)2.3 丙類諧振功放的性能分析改變UBE、UCE將使動態(tài)點移動，使諧振功放工作于不同的三種狀態(tài)：欠壓狀態(tài)：臨界狀態(tài)：過壓狀態(tài)：3.負載特性負載特性指VCC、VBB、Uim不變時，諧振負載RP變化對放大器性能的影響。2.3 丙類諧振功放的性能分析觀察集電極余弦脈沖變化RP變化對集電極余弦脈沖的影響4.調制特性調制特性集電極調制特性2.3 丙類諧振功放的性能分析特點：特點：隨著VCC增大，先后經(jīng)歷：過壓臨界欠壓且不變。指VBB、Uim、 RP固定，VCC變化對放大器性能的影響。作為集電極調制時應工作于過壓區(qū)4.調制特性調制特性基極調制特性2.3 丙類諧振功放的性能分析指 VCC 、Uim、

5、RP固定， VBB 變化對放大器性能的影響。特點：特點：隨著VBB 增大，先后經(jīng)歷：欠壓臨界過壓且 增大。作為基極調制時應工作于欠壓區(qū)。5.放大特性放大特性2.3 丙類諧振功放的性能分析特點：特點：隨著Uim的增大，先后經(jīng)歷：欠壓臨界過壓且增大。指VCC 、 VBB 、 RP固定， Uim變化對放大器性能的影響。欠壓時用于放大，過壓時用于限幅。2.4 丙類諧振功放的電路1.基極饋電電路2.集電極饋電電路2.4 丙類諧振功放的電路3.濾波匹配網(wǎng)絡（輸入與輸出）2.4、丙類諧振功放的電路實例分析L型：型：T型：丙類諧振功放電路實例分析： 2.5 丙類倍頻器的工作原理 原理：利用器件的非線性對輸入信

6、號進行非線性變換，再利用諧振系統(tǒng)從各次諧波中取出所需的n次諧波分量，從而實現(xiàn)n倍頻。CCC0cnmcnmDConCn21VIUIpP 當n2時，一般設陷波電路，從而有效濾除低次諧波。如圖： 丙類倍頻器一般工作于弱欠壓和臨界狀態(tài)，可以臨界狀態(tài)分析，如：cnmcnmon21UIP n越大，Pon和cn越小且n的諧波難濾除，所以一般n取23級。2.6 丁類高頻功率放大電路簡介 丁類放大電路中，三極管處于開關狀態(tài) ; 在理想情況下，丁類高頻功率放大電路的效率可達100%，實際情況下也可達90%左右。 丁類功率放大電路如圖所示: V1、V2各飽和導通半周，盡管導通電流很大，但相應的管壓降很小，這樣每管的管耗就很小，放大器的效率也很高。2.7 寬帶高頻功率放大器簡介1.傳輸線變壓器工作原理傳輸線變壓器的工作方式是傳輸線原理與變壓器原理的結合，其主要特點是工作頻帶極寬。如圖1:1傳輸線變壓器：2.傳輸線變壓器的應用2.7 寬帶高頻功率放大器簡介功率合成與分配應用舉例：本章小結：1.高頻功率放大器分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器。2.為了提高效率，諧振功放一般工作在丙類狀態(tài)，其集電極電流是失真嚴重的脈沖波形。3.諧振功率放大器有欠壓、臨界、過壓三種狀態(tài)