1.3 丙类谐振功率放大器
丙类谐振功率放大电路分析(负载特性调制特性)
vBE
VBB
Vbm
VCC vCE Vcm
内部特性关
系(折线方程)
ic gc vBE VBZic+vb -
+ vCE C +-
vBE _
Rp
L vc
+
VBB
Vcc
动态特性方程
ic
gc
Vbm Vcm
vCE
VCC
Vcm
(VBZ VBB Vbm
临 界
当 RP , Ubm区不变Ic，1
临
界
区
PD
而改变
VCC VBB
与
IcPIoCD1,,PIoC 0
之间的关系PO。
PC
1过.压集区 电欠压极区调Vc制过c 压特区性欠压区 Vcc
ic
t
ic
•• • •
vbemax
•
Vcc Vcc Vcc
vce
•Q •Q •Q
当 RP ,Ubm ，UBB 不变，VCC增加功放由临界进入欠压区
VCC
减少功放由临界进入过压区
显然：在欠压区： IC0, IC1 几乎不变 PD , PO 不变
注意：只有工作在过压区才能有效地实现VCC 对 IC1 及 Po
的调制作用，故集电极调幅电路应工作在过压区。
3、 高频功率放大器的调制特性
2. 基极调制特性
vBE VBB Vbm cost
１MHz。试求它的能量关系。由晶体管手册已知其有关参
数为fＴ≥70MHz ，Ap（功率增益）≥13 dB，ＩCmax＝750 ｍＡ,ＶCE(sat)(集电极饱和压降)≥1.5Ｖ,ＰCM＝１W。
丙类功率放大器的特点
2.3 丙类谐振功放的性能分析
5.放大特性
指VCC 、 VBB 、 RP固 定， Uim变化对放
大器性能的影响。
特点：随着Uim的增
大，先后经历： 欠压→临界→过压 且θ增大。 欠压时用于放大，过
压时用于限幅。
2.4 丙类谐振功放的电路
1.基极馈电电路
2.4 丙类谐振功放的电路
2.集电极馈电电路
源VBB应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态， 一般VBB略小于0。集电极电压VCC是功率放大器的能
量来源。
2.2 丙类谐振功放的工作原理
2.工作原理
设输入ui为一余弦信号: u i Uimcost
则三极管的发射结电压：uBE VBBuiV BB U im cots
因为管子只在小半周期内导通，因而iB为脉冲电流。
2.1 丙类谐振功放的特点
1.与低频功放相比较
✓ 工作频率和相对频带不同 ✓ 负载性质不同 ✓ 工作状态不同
2.与小信号谐振放大器比较
✓ 对放大信号的要求不同 ✓ 谐振网络的作用不同 ✓ 工作状态不同
2.2 丙类谐振功放的工作原理
1.电路原理
三极管V在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分 时间导通。LC谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电
✓ 5.倍频器按其工作原理可分为丙类倍频器和参量倍频 器。
✓ 6.传输线变压器是以传输线原理和变压器原理相结合 的方式工作，因此具有良好的宽频带传输特性。
临界状态分析，如： 1
Po n2IcnU mcn m
Cnp PD o nC 1 2IIcC nU V 0m C cn Cm
• n越大，Pon和ηcn越小且＜n的谐波难滤除，所以
一般n取2~3级。
结论：丙类谐振功率放大器
出余弦脉冲中的基波分量
5
二．工作原理（定性分析）：
丙类谐振放大器的电路组成
（放大器工作原理动画）
6
丙类谐振功率放大器的电流、电压波形如图7.2.4所示。 结论：丙类谐振功率放
大器，流过晶体管的各极电 流均为余弦脉冲，但利用谐 振回路的选频作用，其输出 电压仍能反映输入电压的变 化规律，即输出信号基本上 是不失真的余弦信号，实现 线性放大的功能。
VBE U (on) cm Uim
VBBU cm
gd
vB1 vB 2 vB3
VicCgVdC(CVcUVcm0 )cost
vB 4
Vo
vC
3.2.1 谐振功率放大器的工作状态
iC
iC
vC VCC Ucm
VCC vC
t
t
欠压状态：
集电极电流为余弦脉冲
3.2.1 谐振功率放大器的工作状态
1 Vc1m 2 VCC
I c1m ICO
1 Vc1m 2 VCC
1( ) 0 ( )
1 2
g1
(
)
3.2 谐振功率放大器的特性分析
谐振功率放大器的工作状态 谐振功率放大器的负载特性 VCC对放大器工作状态的影响 Uim和UBB对放大器工作状态的影响
1
3.2.1 谐振功率放大器的工作状态
过压状态：ic脉冲的凹陷程度随Re的增加急剧
加深，Ico和Ic1m急剧下降。
IU I c1m
U cm
电压的变化
Ucm Ic1m Re
Ico
欠压 临界 过压 Re
3.2.1 谐振功率放大器的负载特性
丙类谐振功率放大器电路设计
目录1前言 (1)2 丙类谐振功率放大器 (1)2.1 BJT使用注意事项 (1)2.1.1 集电极最大允许电流ICM (2)2.1.2 集电极最大允许耗散功率PCM (2)2.1.3 二极管击穿耐量PSB (2)2.1.4 发射极开路,集电极-基极间反向击穿电压U(BR)CEO (2)2.2 丙类谐振功率放大器电路 (2)2.3 丙类谐振功率放大器工作原理 (4)2.4 丙类谐振功率放大器电路分析 (4)2.4.1 丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 (5)2.4.2 丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 (5)2.4.3 匹配网络 (6)2.4.4 VBB 、VCM、VBM、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析.. 63 丙类谐振功率放大器电路的设计 (11)3.1 丙类谐振功率放大器设计 (11)3.1.1 晶体管的选择 (11)3.1.2 判别三极管类型和三个电极的方法 (12)3.1.3 电容的选择 (12)3.2 电路设计与分析 (13)3.2.1电路设计基本事项 (13)3.2.2 电路设计与分析 (14)3.3 电路仿真 (15)3.3.1 ELECTRONICS WORKBENCH EDA 简介 (15)3.3.2 基于EWB电路仿真用例 (15)4 对丙类谐振功率放大器的展望 (17)结论 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)1前言电子技术迅猛发展。
由分立元件发展到集成电路，中小规模集成电路，大规模集成电路和超大规模集成电路。
基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。
弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。
放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。
高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大的输出功率，而且，通信距离越远，要求输出功率越大。
所以，为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
实验 丙类高频谐振功率放大器
实验 丙类高频谐振功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，它是无线电发射机中的重要单元电路。
根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ=1800，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ<900，其效率η可达85%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器，丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级，以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。
一、实验目的1、熟悉丙类高频功率放大器的工作原理，初步了解工程估算的方法。
2、学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
3、研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
4、理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响。
5、了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
二、实验仪器1、高频实验箱 1台2、高频信号发生器 1台3、双踪高频示波器 1台4、扫频仪 1台5、万用表 1块6、高频功率放大器实验板 1块 三、预习要求1、复习高频谐振功率的工作原理及四种特性。
2、分析实验电路，理解各元件的作用及各组成部分的工作原理。
四、实验内容1、电路调谐及调整(调谐技术)。
2、静态测试(测试静态工作点)。
3、动态测试(研究负载特性)。
五、实验原理实验电路如图2-1所示，它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成，其中VT1和VT2组成甲类功率放大器，晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器，这两类功率放大器的应用十分广泛，下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。
(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点如图2-1所示，晶体管VT1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。
其中R 1和R 2为基极偏置电阻；R 5为直流负反馈电阻；它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。
丙类功率放大器
丙类功率放大器图1 谐振功率放大器原理电路 1 丙类功率放大器原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
如图１所示。
它是无线电发射机中的重要组成部分。
根据放大器电流导通角c θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角c θ愈小，放大器的效率η愈高。
如甲类功放的?=180c θ，效率η最高也可达到50%，而丙类功放的?<90c θ，效率η也可达到80%。
甲类功率放大适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功率功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验所使用的电路为丙类谐振功率放大器，实验所研究的是丙类功率放大器的工作原理及基本特性。
1.1丙类谐振功率放大器的功率与效率功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制，起到集电极电源的直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。
在同样的直流功率的条件下，转换的效率越高，输出的交流功率越大。
1.1.1集电极电源cc V 提供的直流功率cc cc I V P ==式中0c I 为余弦脉冲的直流分量。
)(00c cm c I I θα=式中，cm I 为余弦脉冲的最大值；)(0c θα为余弦脉冲的直流分解系数。
式中，bz U 为晶体管的导通电压；bb U 为晶体管的基极偏置；bm U 为功率放大器的激励电压振幅。
1.1.2集电极输出基波功率式中，cm U 为集电极输出电压振幅；m c I 1为余弦电流脉冲的基波分量；p R 为谐振电阻。
bmbbbz c U V U -=arccosθpcm P m c m c o R U R I I U P cm 2211212121===u CCU BB U)(11c cm m c I I θα= p m c cm R I U 1=1.1.3集电极效率c η式中, 为集电极电压利用系数；)(1c θα为余弦脉冲的基波分解系数。
功率放大器的设计原则是在高效率下取得较大的输出功率。
毕业设计（论文）-丙类谐振功率放大器设计.doc
摘要利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。
根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ=180，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ< 90º，效率η可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
关键词：丙类谐振功率放大器；谐振功率放大器；高频放大器目录引言 (2)1 谐振功率放大器 (3)1.1定时系统 (3)1.1.1 举例 (3)1.1.2 定时器的结构 (5)1.1.3 TMOD (6)1.2 引脚工作原理 (7)1.2.1 P1端口的结构和工作原理 (7)1.2.3 P3端口的结构和工作原理 (9) (9)2 电路设计与制作电路板 (11)2.1 电路设计 (12)2.1.1电路原理图 (12)2.2.1 画PCB图 (12)2.2.2 制作电路板 (14)3 系统软件设计 (14)4 电路的调试 (27)4．1 显示日期和时间 (27)4.2 闹铃功能 (27)5 结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)引言本论文是丙类谐振功率放大器的一个应用实例。
并简要的介绍了丙类谐振功率放大器的工作原理。
动态特性和电路组成。
在通信系统中，高频功率放大电路作为发射机的重要组成部分，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，所以要求输出功率很大。
功率放大电路是一种能量转换电路，即将直流电源能量转换为输出信号能量，同时必然有一部分能量损耗。
从节省能量的角度考虑，效率显得更加重要。
因此，高频功放常采用效率较高的丙类工作状态。
同时，为了滤除丙类工作是产生的众多高次谐波分量，常采用LC谐振回路作为选频网络，故称为丙类谐振功率放大电路。
丙类谐振功率放大器电路设计
丙类谐振功率放大器电路设计目录1前言 (1)2 丙类谐振功率放大器 (1)2.1 BJT使用注意事项 (1)2.1.1 集电极最大允许电流I CM (2)2.1.2 集电极最大允许耗散功率P CM (2)2.1.3 二极管击穿耐量P SB (2)2.1.4 发射极开路,集电极-基极间反向击穿电压U(BR)CEO (2)2.2 丙类谐振功率放大器电路 (2)2.3 丙类谐振功率放大器工作原理 (4)2.4 丙类谐振功率放大器电路分析 (5)2.4.1 丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 (5)2.4.2 丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 (6)2.4.3 匹配网络 (6)2.4.4 V BB、V CM、V BM、V CC对丙类谐振功率放大器性能影响分析 (7)3 丙类谐振功率放大器电路的设计 (11)3.1 丙类谐振功率放大器设计 (11)3.1.1 晶体管的选择 (11)3.1.2 判别三极管类型和三个电极的方法 (13)3.1.3 电容的选择 (13)3.2 电路设计与分析 (15)3.2.1电路设计基本事项 (15)3.2.2 电路设计与分析 (16)3.3 电路仿真 (17)3.3.1 ELECTRONICS WORKBENCH EDA 简介 (17)3.3.2 基于EWB电路仿真用例 (17)4 对丙类谐振功率放大器的展望 (19)结论 (20)谢辞 (20)参考文献 (21)1前言电子技术迅猛发展。
由分立元件发展到集成电路，中小规模集成电路，大规模集成电路和超大规模集成电路。
基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。
弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。
放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。
高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大的输出功率，而且，通信距离越远，要求输出功率越大。
所以，为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
高频实验三---高频丙类谐振功率放大器实验报告
实验三 高频丙类谐振功率放大器实验一、 实验目的1. 进一步掌握高频丙类谐振功率放大器的工作原理。
2. 掌握丙类谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
3. 掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
4. 掌握测量丙类功放输出功率，效率的方法。
二、实验使用仪器1. 丙类谐振功率放大器实验板2. 200MH 泰克双踪示波器3. FLUKE 万用表4. 高频信号源5. 扫频仪（安泰信） 三、实验基本原理与电路 1.高频谐振功率放大器原理电路高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。
放大器电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ＝180，效率η最高为50％，而丙类功放的θ＜90°，效率η可达到80％。
谐振功率放大器采用丙类功率放大器，采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。
iR L高频谐振功率放大器电压和电流关系在集电极电路中，LC 振荡回路得到的高频功率为ecme m c cm m c R U R I U I P 22110212121===集电极电源E C 供给的直流输入功率为0C C E I E P =集电极效率ηC 为输出高频功率P o 与直流输入功率P E 之比，即CC cmm c E C E I U I P P 01021==η静态工作点、输入激励信号幅度、负载电阻，集电极电源电压发生变化，谐振功率放大器的工作状态将发生变化。
如图3-3所示，当C 点落在输出特性(对应u BEmax 的那条)的放大区时，为欠压状态；当C 点正好落在临界点上时，为临界状态；当C 点落在饱和区时，为过压状态。
谐振功率放大器的工作状态必须由集电极电源电压E C 、基极的直流偏置电压E B 、输入激励信号的幅度U bm 、负载电阻R e 四个参量决定，缺一不可，其中任何一个量的变化都会改变C 点所处的位置，工作状态就会相应地发生变化。
丙类功率放大器
1 前言随着无线通信技术的高速发展，市场对射频电路的需求越来越大，同时对射频电路的性能要求也越来越高。
丙类谐振功率放大器是位于无线发射机末端的重要部件，它通常被用作末级功放，以使发射信号获得较大的输出功率和较高的效率。
本次课设用EWB软件对丙类放大器进行了研究，并掌握丙类谐振功率放大器的仿真设计方法。
高频功率放大器（简称高频功放）主要用于放大高频信号或高频已调波（即窄带）信号。
由于采用谐振回路作负载，解决了大功率放大时的效率、失真、阻抗匹配等问题，因而高频功率放大器通常又称为谐振功率放大器。
就放大过程而言，电路中的功率管是在截止、放大至饱和等区域中工作的，表现出了明显的非线性特性。
但其效果:一方面可以对窄带信号实现不失真放大;另一方面又可以使电压增益随输入信号大小变化，即实现非线性放大。
根据功放电流导通角可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的放大器。
丙类谐振功率放大器是位于无线发射机末端的重要部件，其效率可达到90%，因此它通常被用作末级功放，以使发射信号获得较大的输出功率和较高的效率。
本设计对EWB软件进行了系统的研究，从而掌握了丙类谐振式功率放大器的仿真设计方法。
2 丙类功率放大器原理2.1 设计题目、内容及要求设计题目：丙类功率放大器的设计 内容及要求：1.高频丙类功率放大器的设计2.用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试3.测量高频功率放大器的主要技术指标4.观察高频丙类功率放大器的负载特性5.研究输入信号幅度的变化对功率放大器的输入功率、输出功率、总效率的影响6.研究直流电源电压对高频丙类功率放大器工作状态的影响2.2 设计原始资料模拟电路、高频电路理论基础、EWB 软件、计算机一台2.3 实验原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振放大器。
如:图 1 谐振高频功率放大器原理图所示。
它是无线发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角C θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
1.3 丙类谐振功率放大器
(2) 电流、电压波形
设：ui U im cost 大信号
uBE EB ui EB Uim cost
晶体管特性曲线折线化分析：
2 Po 25 I C1 0.463A U C1 0.9 24
据 的数值查表或曲线图求出各分解系数的值。
ic P30:图1.3.5；
ic icmax
cost cos 1 cos
Icm
2、输出功率与效率ຫໍສະໝຸດ (1)集电极输出功率· Po：
1 1 2 Po U C1 I C1 I C 1 RC 2 2 1 EC1 I cm 2
功率放 大器
uo
3、功率放大器的分类
(1)、甲类功放： 特点：正偏置，晶体管导通角2 θ=360°； 功放管静态功耗大，η<50%
iC/mA VCC/Rc IBQ
B
ICQ
A
Q
静态 功耗
O D E C
uCE/V
UCEQ VCC UCEQ+ICQRL'
(2) 乙类功放：
小偏置，晶体管导通角2 θ=180°, 静态时功耗很小ICQ≈0,
iC I C 0 iC1 iC 2 I C 0 I C1 cost I C 2 cos2t
ui t
(Ic0，ic1，ic2…)
iB
t LC端电压：uc iC1R
iC
I C1 cost R
t
uCE
U C1 cost 晶体管输出端电压：
项目单元1：丙类谐振功率放大器
项目单元1 项目单元1：丙类谐振功率放大器
2．电路性能分析 1）折线法 所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化， ①所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化，用一组折 线代替晶体管静态特性曲线后进行分析和计算的方法 。 由上节功率关系可知， 由上节功率关系可知，为了对谐振功率放大器进行分析计 关键在于求出电流的直流分量Icm0和基频分量Icm1 Icm0和基频分量Icm1， 算，关键在于求出电流的直流分量Icm0和基频分量Icm1， 只要求出这两个量，其它问题就可迎刃而解。通常， 只要求出这两个量，其它问题就可迎刃而解。通常，工程 近似估算和 上都采用近似估算 实验调整相结合的方法对高频功率放 上都采用近似估算和实验调整相结合的方法对高频功率放 大器进行分析和计算。 大器进行分析和计算。
I c0 + I c1m cos ω t + I c2m cos 2 ω t + L + I cnm cos n ω t
项目单元1 项目单元1：丙类谐振功率放大器
考虑LC谐振回路对各次谐波的作用不同得： 考虑LC谐振回路对各次谐波的作用不同得： LC谐振回路对各次谐波的作用不同得
uc
因而：
Байду номын сангаас=I
CC
1 π 1 sin θ − θ cos θ I co = iC d (ω t ) = iC max ( ) 2π ∫−π π 1 − cosθ = a0 (θ )iC max I c1 = 1
= a1 (θ )iC max I cn = 1
π
∫π
−
π
iC cos ω td (ω t ) =
iC max θ − sin θ − cosθ π 1 − cosθ 2iC max sin θ cosθ − n sin θ cosθ π n (n 2 − 1)(1 − cosθ )
丙类谐振功放的工作原理及特性分析汇总PPT课件
完成以下功能：
＊选频滤波 ＊阻抗匹配
由于RL比较大，所以，谐振回路的品质因数比较小； 但不影响谐振回路对谐波成分的抑制作用。
第13页/共68页
仿真1 仿真2
13
uBE
uBE(on)
uim
t
–VBB
iB
t iC
uc Ucm
Ucm
t
VCC t
高频功率放大器中各分电压与电流的关系
iB
+
L+
输入端： uBE VBB Uim cost +
+ uBE
uCE
–
C
uc
ui –
RL –
输出端： uCE VCC Ucm cost
+ VBB –
– VCC +
其中： uc UCm cost
第30页/共68页
动态特征曲线的画法：
ic
(1) 作 A 点:
A
•
令 t 0 o
A
:
ube uce
1 1( ) Ucm 2 0( ) VCC
1 2
g1 (
)
若ξ=1时，
c
1 2
g1( )
n()
0.6
g1()
θ值越小，g1(θ)值越大，效 率越高。
0.5 2.0
0.4
0.3 1.0
0.2
g1 ()
1 () 0 () 2()
0.1
3()
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 °
式中： Ico为直流电流分量 iC1为基波分量； iC1=Icm1COSωct iC2为二次谐波分量；iC2=Icm2COS2ωct
丙类谐振功率放大器的原理分析
学号：20095044008学年论文学院物理电子工程学院专业电子科学与技术年级 2009级姓名杨进设计题目丙类谐振功率放大器的原理分析指导教师仓玉萍职称讲师2012 年 5 月 22 日目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (1)1.谐振功率放大器的特点 (2)2.丙类功率谐振放大器的理论分析 (2)2.1电路原理 (2)2.2电路的参数值的估计 (4)3.丙类功率放大器性能分析和工作状态的确定 (6)3.1对功放进行理论分析 (7)3.2对功放性能进行分析和工作状态的确定 (7)结论 (9)参考文献.................................... (10)丙类谐振功率放大器的原理分析姓名：杨进学号：20095044008单位：物理电子工程学院专业：电子科学与技术指导老师：仓玉萍职称：讲师摘要：本文分析了丙类功率放大器的电路原理，估计了下电路的相关参数值。
对丙类功率放大器的性能进行了分析讨论并对其工作状态做出了基本的确定。
关键词：丙类谐振功率放大器.Class C of the principle of resonant power amplifierAbstract： This paper analyzes the c class power amplifier circuit principle, estimated the circuit under related parameters of the value. In this kind of power amplifier performance are discussed and the work of the state made a basic sure.Key Words: Class C power amplifier for the resonant.引言高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。
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uBE EB ui EB Uim cost
晶体管特性曲线折线化分析：
iB • iB iC
-EB
•
UBE(on)
•
uBE
t
t
ui
Uim
输出电流ic失真，故负载采用LC回路进行选 频，使输出电压uc不失真。
ic 对ic进行傅里叶级数分解：
iC I C 0 iC1 iC 2 I C 0 I C1 cost I C 2 cos2t
-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ θ
Icm θ θ ic
ic1
ic2
ic3
Ico
ωt
0
1 LC
(Ic0，ic1，ic2…)
不同的电流分量在LC 0 两端产生的阻抗不同， 当LC回路谐振在信号 频率处（基波分量）时，ui U im cost 基波电压最大输出
RC ZP 2 1 jQ
uBE
UBE(on) -EB
1.3 谐振功率放大电路
1.3.1 概述
1、高频功率放大器在通信系统中的位置
高频 振荡器
调制器
功率放 大器
音频放 大器 无线电发射设备组成框图
2、高频功率放大器主要性能指标
2 1 1 U om 1 2 I om RL 1.交流输出功率Po： Po U om I om 2 2 RL 2
Po 2.电源转换效率η ： c PE
η<90%
用于无线电发送设备中天线大功率输出，进行远距离传输。
1.3.2 谐振功率放大器的工作原理及能量关系
1 、电路的构成及其电流、电压波形 （1）原理电路 1、偏置电压 VBB<UBE(on) ，晶体管工作在丙类，; 2、LC回路做负载，通过选频保证输出电压不失真；
(2) 电流、电压波形
设：ui U im cost 大信号
iC I C 0 iC1 iC 2 I C 0 I C1 cost I C 2 cos2t
ui t
(Ic0，ic1，ic2…)
iB
t LC端电压：uc iC1R
iC
I C1 cost R
t
uCE
U C1 cost 晶体管输出端电压：
其中：ζ=Uc1/Ec为集电极电压利用系数；ξ≦1 (2)电源EC提供的直流功率PE： (3)集电极耗散功率· PC： （4）集电极效率ηc ：
1 U I Po 2 C1 C1 1 1 c PE EC I C 0 2 0
PE EC IC 0 EC 0 I cm
PC PE Po
•
G
又:ωt=0时，ic=Icm
I cm GUim (1 cos )
•
UBE(on)
•
uBE ui
uim
iC I C 0 iC1 iC 2 I C 0 I C1 cost I C 2 cos2t
0 ， 1 ，…， n 称为尖顶余弦脉冲的分解系数。一般可以根
I cm 1 cos
iC G(EB Uim cost U BE(on) )
由于当 t 时， i c
0
代入ic 有：
cos t cos iC I cm 1 cos
ic ic
Icm -EB
Uim cos EB U BE(on)
iC GUim (cost cos )
EC
uc
t
丙类谐振功放的电流、电压波形
结论： 1、实现了电压不失真放大； 2、iC最大时，uCE最小；uCE 最大时，iC为零，故晶体管损 耗很小，效率高。
uCE EC UC1 cost
（3） 余弦电流脉冲的分解
设：ui U im cost 大信号
GU im
uBE EB ui EB Uim cost
uCE/V
UCEQ VCC UCEQ+ICQRL'
(2) 乙类功放：
小偏置，晶体管导通角2 θ=180°, 静态时功耗很小ICQ≈0,
η<78.5%
一般用于低频功放，用于驱动扬声器等小功率设备。
+V CC R1 T1 D1 D2 T2 R2 _ V EE
ui
uo
(3)丙类功放：
偏置电压小于开启电压（或负偏置），晶体管导通角2 θ<180°；
PE EC I C 0 24 0.25 6W
P W 1W C P E P o 6W 5
1 U C1 1 C 2 EC 0
C
Po 83.3% PE I Cm
1 2C EC 1.85 0 U C1
50
IC 0 0.25 1.37A 0 (50） 0.183
PC PE Po
PE---直流电源提供的功率 PC---功放管损耗功率
3. 非线性失真小；
EC ui
功率放 大器
uo
3、功率放大器的分类
(1)、甲类功放： 特点：正偏置，晶体管导通角2 θ=360°； 功放管静态功耗大，η<50%
iC/mA VCC/Rc IBQ
B
ICQ
A
Q
静态 功耗
O D E C
据 的数值查表或曲线图求出各分解系数的值。
ic P30:图1.3.5；
ic icmax
cost cos 1 cos
Icm
2、输出功率与效率
(1)集电极输出功率· Po：
1 1 2 Po U C1 I C1 I C 1 RC 2 2 1 EC1 I cm 2
2 Po 25 I C1 0.463A U C1 0.9 24