第2章-高频选频放大器-下PPT课件

1. A2临界状态。 2. A1欠压区，ic为余弦脉 冲，脉冲高度随Vcm增大 略有减小。 3. A3过压区，ic为中间 凹陷的脉冲波，随着 Vcm增大脉冲波的凹陷 加深，高度减小。
思考题： 在过压区为什么会出现凹陷？
解：当vBE向vBEmax增大，vCE向着vCEmin减小时，对应的动态点先到达临界 点(图中E点)，ic值最大，而后进入饱和区，ic值减小，出现凹陷。直到A3 点，ic值达到最小。
2.5 丙类高频谐振放大器－性能分析
假设：谐振回路具有较好滤波特性。各谐波电压 相对基波电压很小，可忽略不计。
vbeVBB Vbm cots v c e V C C V cc mo t V s C C R e IC 1 co t s
谐振电阻： R e
V cm I c1
直流功率： P DV cIcc00IcV mcc
动态线
在输入信号激励下，晶体管输出特性曲线上，不同时
刻uCE、ic对应点的轨迹特点称动态线，或交流负载线， 采用折线分析时动态线为直线
2.5 丙类高频谐振放大器－工作状态分析
A点： B点：
C点：
t 0 ， v B E V B V B b， m v C E V C V C cm
t， ic 0 ， v C E V C C V cc mos
0.50 1
0.45
0.40
1
0
0
2.0
2.0
1.9
1.9
1.8
1.8
0.35
0.35
1.7
1.7
0.30
0.30
1.6
1.6
() g1() g1()
0.25
0.25
0.20 0.15
0.20
0.15
0.10 3
2 3
2
0.10
0.05
0.05
0
1.5
1.5
1.4
1.4
1.3
1.3
1.2
百度文库
1.2
1.1
0 － 0.05
1.1
1.0
－ 0.05 － 0.10
1.0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
－ 0.10 0
20
40
60
80 100 120 14/0°160 180
0 20 40 60 80 100 12014/°0 160 180
输出功率： Po Vc2mIc1 12Ic21Re
其中 I I
c1
1 cm
损耗功率： PPP
C
D
o
集电极电源电压利用系数：
V cm V CC
Po 12VCC1Icm
c
12VCC1Icm VCC0Icm
11 2 0
集电极效率： c
Po PD
因此导通角 决定了c , Po
0.55
0.55
0.50 0.45 0.40
第二章 高频选频放大器
通信工程
2.5 丙类高频谐振放大器
作用：
在通信发射机中，用于对高频已调波信号进行功率放大, 然后经天线将其辐射到空间
技术指标
输出功率 效率 非线性失真
2.5 丙类高频谐振放大器
主要特点：
丙类工作状态 ❖导通角
– 在一个周期内集电极电流导通时间的一半
❖ 丙类－ 90
2.5 丙类高频谐振放大器
t， ic 0 ， v C E V C C V cm
2.5 丙类高频谐振放大器－工作状态分析
当A1点处于放大区称为欠压（Undervoltage）状态 当A2点处于临界区称为临界 (Critical)状态 当A3点处于饱和区称为过压（Overvoltage）状态
2.5 丙类高频谐振放大器－工作状态分析
2.5 丙类高频谐振放大器－工作原理
iC
QA
QB QC 0
U on
uBE
IC m
t 180° ＜ 180°
为了实现丙类工作基极偏量 电压UBB应设置在功率管的 截止区。
甲、 乙、 丙类三种工作状态下的转移特性分析
iC 斜 率g
UB B
0 Uon
uBE
0
uBE
U bm
折线iC 近似分析法：功率放大电路是大信号工作, 而在IC m大信号工作时必须考虑晶体管的非线性特
n ( )
— n次谐波的分解系数
Icn icm2 asn xn i(n n 2 2 1 n )s 1 (icc no )n os sicma n(x)
假设LC谐振回路具有理想滤波特性，也即谐振回路调谐于基 波，对基波呈现大的阻抗，而对其他分量呈现的阻抗很小。
v C E V C C V cc mo t V C s C R e I C 1 co t s
丙类工作效率高
采用LC谐振回路
❖滤除丙类工作时产生的众多高次谐波分量 ❖实现阻抗匹配
2.5 丙类高频谐振放大器－工作原理
丙类谐振放大器原理框图
假设输入信号是大信号(可达1～2V)，为单一角频率 余弦波, 输出选频回路调谐在输入信号的相同频率上
u B E U B B u b (t) U B B U bc mo t s
UBB,
或Ubm,
2.5 丙类高频谐振放大器－工作原理
iC的傅里叶级数展开:
iC IC 0 IC 1 co t I s C 2 c2 o t s
Ic0icma sxi(1n c co o )s sicm a0 x () Ic1icma x (1 sic n co o )s sicm a1x ()
性, 这样将使分析比较复杂。为简化分析, 可
以将晶体管特性曲线理想化, 即用一条或几条
直0 线组成折线来代替。
t
集电极电流是一串周期重复的脉冲 序列，脉冲宽度小于半个周期。
t 丙类状态下的转移特性
u B E U B B u b (t) U B B U bc mo t s
当uBEUon时cos
UonUBB Ubm
2.5 丙类高频谐振放大器－工作状态分析 负载特性
V ,V ,V
CC
bm
BB
一定，放大器性能随
Re 变化的特性。
A （ V C - V C c,m I c） m ， B （ V C C V cc mo ,0 ） s
在A没有进入饱和区时，动态特 性曲线斜率为
k
Icm
Icm
/°
/°
电流分解系数α(θ)与波形系数g1(θ)
Po 12VCC1Icm
c
1
2
1 0
g1()
1() 0()
综合考 c虑 , Po 70 ~80
2.5 丙类高频谐振放大器－工作状态分析
前提：
假设一：谐振回路具有理想滤波特性，其上只能产生 基波分量或具有良好滤波特性，可只考虑基波分量 假设二：功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表 示，其高频效应可忽略。