通信电子电路于洪珍第三章第1～4节

1.集电极效率 ? c
? 直流电源供给功率 PS ? EcIc0
? 集电极交流输出功率 Po ? 1/ 2U cm I c1m ? 放大器的能量转换效率（集电极效率）
讨论：
?c
?
Po PS
?
1 2
U
cm
I
c1m
Ec Ic 0
?
1 ?UcmIc ? max 1(? ) ? 2 Ec Ic ? max 0 (? )
调谐功率放大器有如下几种功率需要考虑： 1.电源供给的直流功率PS ； 2.通过晶体管转换的交流功率，即晶体管集电极输出的 交流功率Po ； 3.通过槽路送给负载的交流功率,即RL 上得到的功率PL; 4.晶体管在能量转换过程中的损耗功率，即晶体管损耗 功率PC ； 5.槽路损耗功率 PT；
电源供给的功率PS ，一部分（PC）损耗在管子，使管 子发热；另一部分（Po）转换为交流功率，输出给槽路。通 过槽路一部分（PT）损耗在槽路线圈和电容中，另一部分 （PL）输出给负载RL。
3.2调谐功率放大器的工作原理
3.2.1原理电路
Ec、Eb为集电极和基极的直流电源。输入信号经变压器 T1 耦合到晶体管基-射极，这个信号也叫激励信号。 L、C组 成并联谐振回路，作为集电极负载，这个回路也叫槽路。
3.2.2晶体管特性的折线化
所谓折线近似分析法，是将电子器件的特性理想化，每 条特性曲线用一组折线来代替。
3.1概述
一、用途 高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给
的直流能量转换为高频交流输出； 作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线
发射或其他负载的要求； 作为载波发射机及无线电发射机输出级或输出前一级。
二、特点 1.输入信号强,电压在几百毫伏? 几伏数量级附近; 2.为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即
的函数。
? 0 、? 1 的特点: 1. ? 1 ? ? 0 2. ? ? ? ? ? ? ? 0 ? ,? 1 ? 从曲线可以看出：
? 谐波次数越高其振幅值越小； ? 对某一次谐波而言，总有一
个相应的值θ可使振幅为最 大值。
3.2.5槽路电压
1.波形——基本正弦
条件：1）槽路调谐于基波
2）QL 足够高 2.大小
3.2.3晶体管导通的特点、导通角
1.晶体管导通的特点 无信号：晶体管截止 有信号：激励信号 < Eb+Uj 截止
激励信号 > Eb+Uj 导通
2.导通角
在转移特性的放大区
ic ? g (ube ? U j )
(ube ? U j )
假设输入信号 ub ? U bm cos ? t ，则加到晶体管基-射极的
晶体管工作延伸到非线性区域——饱和区、截止区; 3.要求：输出功率大、效率高。
三、分析方法
采用近似的分析方法——折线法
四、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同 相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器
的负载均为谐振回路。 不同之处：为激励信号幅度大小不同；放大器工作点不
同；晶体管动态范围不同。
? PT —— 槽路损耗功率，槽路空载电阻R0所吸收的功率。
1
U
2 m
?1
U
2 m
?T
?
PL Po
?
Po ? PT Po
g (U bm cos ? ? U j ? Eb ) ? 0 ?
cos? ? U j ? Eb（2）
U bm
3.2.4集电极余弦脉冲电流分析
式（2）代入式（1）得到
ic ? gU bm (cos ? t ? cos? )
当? t ?时0 ， 为ic最大值，用 表Ic示max，则
代入得到
Icmax ? gUbm (1? cos? )?
uce ? Ec ? U cm cos ? t
U cm ? I c1m Rc
Rc—— 抽头部分谐振电阻
Rc
?
( N0 )2 R N1
?
( N0 N1
)2 QL? .0 L
?
( N0 N1
)2 Q0?
0
L
//(
N1 N2
)
2
RL
R —— 并联回路谐振电阻
3．3功率和效率
功率放大器输出功率大，电源供给、管子发热等问题也 大。为了尽量减小损耗，合理地利用晶体管和电源，必须了 解功率放大器的功率和效率问题。
五、谐振功率放大器与非谐振功率放大器的异同
共同之处都要求输出功率大和效率高。 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通 带宽度只有其中心频率的1%或更小)，其工作状态通常选为 丙类工作状态(?＜90?)，为了不失真的放大信号，它的负载 必须是谐振回路。 非谐振放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放 大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或 乙类工作状态；宽带高频功率放大器以宽带传输线为负载。
gUbm
?
Ic max
1? cos?ic?Ic max
1? cos?
(cos?
t
?
cos?
)
若将尖顶余弦脉冲分解为傅里叶级数
ic ? Ic0 ? Ic1m cos ? t ? Ic2m cos2 ? t ? L
其中，直流分量幅值
? Ic0
?
1
2?
? -?
icd?
t
?
I cmax
sin ? ? ? cos? ? (1? cos? )
1 ?Ucm ?? 1(? ) 2 Ec ? 0 (? )
（1） Ucm—— 集电极电压利用系数
Ec
（2）??
1 0
((??—)) —
集电极电流利用系数
? ?
1 0
(? (?
) )
↑，
?↑c，但
↓，? Po↓，为了兼顾功率和效率，
通常取? ? 60? ~ 80?。
2.槽路效率
? PL —— 负载功率，RL 所吸收的功率；
?
I cmax? 0 (? )
基波分量幅值
? I c1m
?
1
?
? -?
iccos?
td? t
?
I cmax
? ? sin ? cos? ? (1? cos? )
? Icmax? 1(? )
n次谐波分量幅值
? I cnm
?
1
?
?
-? iccosn? td? t ? I ? cmax n (? )
、? 0 、? 1 称?作2 余弦脉冲分解系数，它们是导通角?
电压为 ube ? U bm cos ? t ? Eb ，晶体管导通范围内集电极电流ic
的表达式
ic ? g (U bm cos ? t ? Eb ? U j )
（1）
通常把集电极电流导通时间相对应角度的一半称为集电
极电流的导通角，用θ表示。在丙类工作状态下θ<90°。
根据导通角的定义，当 ? t时?，? ,即ic ? 0