谐振功放工作原理xiuga

– V+CC
uBE(on) VBB
uBE
O
iB iBmax
O iC
iCmax
O
uCE VCC
t
t
ic1
IC0t
ic2 uc
O
t
谐振功放电流、电压波形
uc与 ui 反相 。 当uBE为uBEmax时，iC 为iCmax ， 而uCE为uCE min。 ic不仅出现时间短，而且 只在uCE很小的时段内出现，
利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为
iC IC0 Icnm cos n t
n1
ic Ico Icm1 cost Icm1 cos2t Icmn cosnt
icmax
ic
ic1
ic2 ic3
Ico
ωt θθ
其中各系数分别为：
Ico
1
2
icd (t)
icmax
sin cos 1 cos
1 2
g1 (
)
集电极电压利用系数，在尽限使用时， 1
甲类工作状态： 180 乙类工作状态： 90 丙类工作状态： 设 60
C / 4 78.5% C 90%
n()
0.6 0.5 0.4 0.3
1 () g1 ()
0 ()
0.2
2()
0.1
0
3()
20 40 60 80 100 120 140 160 180
)
icmax 0
Icm1
1
2
ic
costd (t)
icmax
(1
sin cos 1 cos
) icmax 1
Icmn
1
2
ic
cos
ntd
(t)
ic max
2
sin
n
n
cos
cos n
sin
)
n2 1 1 cos
… =icmaxn
Icnm iCmax n ( )
1 ( 0 (
) )
Ucm VCC
1 2
g1 (
)
1 2
1.75 0.9
79%
n()
0.6 g1()
0.5 0.4 2.0
g1 ()
0.3
1 () 0 ()
Uim
（3.1.8）
பைடு நூலகம்
利用式（3.1.8）可将式（3.1.7）改写为
iC gcUim (cos t cos )
（3.1.9）
当 t = 0 时，iC=iCmax ，由式（3.1.9)可得
iCmax gcUim (1 cos )
（3.1.10）
cost cos 因此，可 iC 表示为 iC iCmax 1 cos
1 () g1 ()
0 ()
0.2
2()
0.1
0
3()
20 40 60 80 100 120 140 160 180
°
3.1.2 输出功率与效率
Po
1 2
I c1mU cm
1 2
I
2 c1
mRp
U
2 cm
/
2Rp
PD IC0VCC
C
Po PD
1 2
I c1m I C0
Ucm VCC
1 1( ) Ucm 2 0 ( ) VCC
uBE(on) VBB
uBE
O
iC
t
因此集电极损耗很小，功放效
iCmax
率较高。
O
t
uCE VCC
uc
PC
1
2
2
0 iC uCE d(t )
O
t
谐振功放工作原理小结：
设置VBB< UBE(on) ，使晶体管工作于丙类。 当输入信号较大时，可得集电极余弦电流 脉冲。将LC回路调谐在信号频率上，就可 将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压 输出。
谐振功率放大器通常工作于丙类
二、 谐振功放的电路组成
iC
iB
+
+
ui–
+ uBE
uCE –
C
+– VBB
– V+CC
谐振功放原理电路
L+
VBB使放大器工作于丙类。
uc
RL –
LC回路调谐于输入信号
的中心频率，构成滤波匹配
网络。
三、谐振功放的工作原理
uBE VBB ui
VBB Uim cos t
°
减小，g1( ) 增大，c 增大。但 40后，g1( )随 减小而增大 不明显，而1( )迅速减小使功率过小。一般取约70。
例 图3.1.1所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 º， = 0.9, 求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗Rp
解：
C
1 2
iC
iB
+
L+
+
ui–
+ uBE
uCE –
C
uc
RL –
+– VBB
–
+ VCC
谐振功放原理电路
谐振功放电路与
小信号谐振放大器 电路有何区别？
iC
iB
+
L+
+
ui–
+ uBE
uCE –
C
uc
RL –
+– VBB
–
+ VCC
谐振功放原理电路
3.1.2 余弦电流脉冲的分解
假设不考虑结电容， 略去uCE对iC的影响， 将转移特性折线化
式中：(1) 0 c ，1c ，…，n c 称为尖顶余弦脉冲的
分解系数。一般可以根据 c 的数值查表求出各分解系数的值。
(2) Ico ， I cm1 ， I cm2 ，…， Icmn 为直流及基波和各次谐波的
振幅。
n()
n ( )称为余弦
电流分解系数
g1
(
)
1 0
( (
) )
称为波形系数
0.6 0.5 0.4 0.3
第 3 章 高频功率放大器
作用：高效率地输出足够大的信号功率。 谐振功率放大器 放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。 宽带高频功率放大器
用于放大需在很宽范围内变换频率的信 号或宽带信号。不需调谐。
第 3 章 高频功率放大器
谐振功率放大器的工作原理 谐振功率放大器的特性分析 谐振功率放大器电路 丁类谐振功率放大器 集成高频放大器及其应用 宽带高频功率放大器 本章小结
uBE VBB Uim cos( t )
iC gc (uBE U BE(on) ) uBE UBE(on)
iC 0
uBE U BE(on)
iC gc (VBB Uim cos t UBE(on) ) （3.1.7）
当电t流=脉 冲时的，近iC似=0分，析则
cos UBE(on) VBB
3.1 谐振功率放大器的工作原理
主要要求：
理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理 掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率 的计算。
3.1.1 基本工作原理
一、 放大器工作状态的选择
2θ
甲类（ θ＝180◦）
2θ
乙类（ θ＝90◦）
2θ
丙类（ θ<90◦）
PC
1
2
2
0 iC uCE d(t )
故θ越小，效率越高
iC IC0 Ic1m cos(t )
Ic2m cos(2t ) ...
Icnm cos(nt ) ... uc Rp Ic1m cos t
Ucm cos t
uCE VCC uc
VCC Ucm cioCs t
iB
+
L+
+
ui–
+ uBE
uCE –
C
uc
RL –
+– VBB