基于丙類諧振功放負(fù)載特性分析與調(diào)試探討

1、鑒于丙類諧振功放負(fù)載特色分析與調(diào)試的商討(精)鑒于丙類諧振功放負(fù)載特色分析與調(diào)試的商討(精)鑒于丙類諧振功放負(fù)載特色分析與調(diào)試的商討(精)第7卷第2期漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報Vo.l7No22008年3月JournalofLuoheVocationalTechnologyCollegeMar2008收稿日期:2007-11-25(,男,鑒于丙類諧振功放負(fù)載特色分析與調(diào)試的商討萬琰(漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系,河南漯河462002綱領(lǐng):鑒于丙類諧振功放電路負(fù)載特色特色,分析并商討了負(fù)載特色對功放電路輸出功率和效率的影響。提出了丙類諧振功放電路調(diào)試方法,為電路設(shè)計組裝供應(yīng)參照。重點(diǎn)詞:丙類功放;負(fù)載特

2、色;調(diào)試中圖分類號:TN751文件表記碼:A文章編號:1671-7864(200802-0029-02在現(xiàn)代社會通信技術(shù)獲得寬泛的發(fā)展,不論是廣播通信,仍是其余通信,為了傳達(dá)信號,特別是為了遠(yuǎn)距離傳達(dá)信號,要求發(fā)射機(jī)發(fā)射信號擁有足夠的功率;同時另一方面,發(fā)射機(jī)輸出的功率是由電源功率供應(yīng)變換而來。為節(jié)能降耗,在知足功率輸出要求的同時,必然提升輸出效率。傳統(tǒng)的甲類(max=50%及乙類(max=78%功率放大器效率較低,為進(jìn)一步提升功率,高頻功率放大器多項(xiàng)選擇擇在丙類工作狀態(tài)。也就是丙類諧振功率放大器。丙類諧振功放基本源理所謂丙類工作狀態(tài)是指一個信號周期內(nèi),晶體管集電極在小于半個周期(通角90才有

3、電流流過。電路設(shè)置丙類狀態(tài)的目的是降低晶體管基極工作點(diǎn),減少管耗,提升輸出功率和效率。圖1為丙類諧振功放原理。為保證丙類工作狀態(tài),圖中VBB為負(fù)壓,ub=UbmcostuBE=ub+VBB晶體管工作在截止和線性放大兩種狀態(tài)下。所以,晶體管各極電流ib,ic,ie均為周期余弦脈沖,可用傅里葉級數(shù)張開,此中ic傅里葉級數(shù)張開為:ic(t=Ic0+Ic1mcost+Ic2mcos2t+Icnmcosnt+式中Ic0,Ic1m,Ic2m,Icnm分別為集電極電流的直流重量,基波重量及各次諧波重量的振幅。利用集電極LC選頻回路作用,選頻出基波重量,保證了集電極輸出與輸入之間線性放大關(guān)系。同時經(jīng)過LC電路

4、的諧振阻抗的調(diào)理,使電路表現(xiàn)最正確負(fù)載阻抗值,即所謂的調(diào)般配。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)丙類諧振功放高效大功率輸出要求。圖1丙類諧振功放基本源理圖丙類諧振功放負(fù)載特色分析由圖1可知,VBB,ub,VCC以及負(fù)載電阻R!的大小均會對電路的輸出功率和效率產(chǎn)生影響。因?yàn)榫w管集電極為諧振負(fù)載,為追求高效率和大功率,在電路設(shè)計調(diào)試中需要改變,同時R!的大小也對晶體管的安全有著直接的影響。下邊對丙類諧振功放負(fù)載特色進(jìn)行分析。利用折線方法畫出電路的特色曲線,如圖2所示。此中Q點(diǎn)由VBB、Von、VCC確立不變,線AQ1、線AQ2、線AQ3的倒數(shù)為R!的大小。由圖中能夠看出,當(dāng)線AQ由右向左挪動時,電路的狀態(tài)將發(fā)生變化。在線

5、AQ1區(qū):R!較小,Vcm較小,P0較小,較低;在線AQ2區(qū):R!較大,Vcm較大,P0較大,較大;在AQ3區(qū):R!較大,Vcm略增大,P0較大也較大;但ic出現(xiàn)凹陷。把線AQ1區(qū)、線AQ2區(qū)、AQ3劃分別稱之為欠壓、臨界和過壓狀態(tài)。因此,在周邊臨界的過壓狀態(tài)集電極效率最高,輸出功率最大,為最正確工作狀態(tài)。這為我們進(jìn)行電路設(shè)計和調(diào)試供應(yīng)依照。30漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2008年圖2丙類諧振功放特色曲線表示圖丙類諧振功放調(diào)試方法高頻功放電路是無線發(fā)射機(jī)最重點(diǎn)也是最難調(diào)試的單元電路之一。一方面實(shí)質(zhì)負(fù)載常是天線,而天線易受四周環(huán)境的影響,有時在安裝過程中沒法知道其阻抗大小;另一方面實(shí)質(zhì)負(fù)載常常是經(jīng)過復(fù)

6、雜的阻抗變換和濾波網(wǎng)絡(luò)組成諧振負(fù)載R!。所以,丙類諧振功放基本調(diào)試包含調(diào)諧振狀態(tài)、調(diào)功率般配以及電路統(tǒng)調(diào)等。由圖1可知,當(dāng)電路發(fā)生諧振時,輸出電壓uc與激勵電壓ub相位差為180,集電極電流電流最大值與電壓最小值在同一時刻出現(xiàn),功耗最小,效率和功率最大。相對應(yīng)地,失諧時,功耗增大,效率和功率降低。在諧振狀態(tài)調(diào)好后調(diào)整負(fù)載,使諧振電阻等于電路最正確負(fù)載電阻,使效率和功率最大。這是因?yàn)?若RL過小,其值等效LC電路后使R!過小,此時輸出電壓降落,集電極功耗增添。反之,當(dāng)RL過大,使R!過大,如負(fù)載開路時,放大管的反向峰值電壓過大,可能使功放管擊穿。如圖3所示,為丙類諧振功放調(diào)試電路,圖中兩塊電流表

7、分別監(jiān)測電路的諧振狀態(tài)和負(fù)載分配狀況,詳細(xì)調(diào)試方法以下。在未調(diào)試以前,第一將電源VCC和輸入電壓ub減小,目的是為保證功放管安全。接通電源,快速調(diào)理C1,同時察看接在LC下方電流表的量值,使電流值為最小。此時,電路已調(diào)到諧振狀態(tài)。由前面分析可知,LC電路的總電阻R!增大,電路進(jìn)入過壓狀態(tài)集電極電流將減小,電流表的量值實(shí)質(zhì)為其直流重量IC0,IC0值最小,表示電路處諧振狀態(tài)。調(diào)諧達(dá)成今后,再漸漸恢復(fù)電源VCC和輸入電壓ub。接下來進(jìn)行負(fù)載調(diào)理。圖3中C2和天線組成串聯(lián)諧振電路,調(diào)理C2能夠改變串聯(lián)諧振電阻大,即電流表表的量值最大。此時串聯(lián)諧振電阻折合到LC電路的電阻也最大,將致使LC電路的總電阻

8、R!減小,電路將退出原過壓狀態(tài),LC下方電流表的量值IC0增大。最后要進(jìn)行電路統(tǒng)調(diào)工作。從上邊調(diào)理過程能夠看出,C1的調(diào)理,使LC電路的總電阻R!增大;而負(fù)載C2的調(diào)理,又使LC電路的總電阻R!減小;為使電路效率最高,輸出功率最大,只有在周邊臨界的過壓狀態(tài)時,才是最正確工作狀態(tài)。所以,需要對C1、C2進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。詳細(xì)方法可用示波器察看集電極電流波形,在第一步伐節(jié)(調(diào)理C1后,電路進(jìn)入過壓狀態(tài),集電極電流為凹陷波形;在第二步伐節(jié)(調(diào)理C2時,集電極電流將退出凹陷,慢慢轉(zhuǎn)入尖頂脈沖波形,當(dāng)集電極電流凹陷波形退出到尖頂脈沖波形時,電路處在最正確的臨界的過壓狀態(tài)。在調(diào)試過程中必然注意,影響管耗增大的原由好多,如集電極失諧、元器件參數(shù)誤差、晶體管最大反向擊穿電壓、前后級失配等要素,其少量變化,將會惹起管耗成倍增添,甚至因過熱而破壞功放管。圖3丙類諧振功放調(diào)試電路在調(diào)試過程中必然注意,影響管耗增大的原由好多,如集電極失諧、元器件參數(shù)誤差、晶體管最大反向擊穿電壓、前后級失配等要素,其少量變化,將會惹起管耗成倍增添,甚至因過熱而破壞功放管。結(jié)束語影響丙類諧振功率放大器的要素是多方面的。上述但是就負(fù)載特色進(jìn)行認(rèn)識析和商討,提出了電路的