1.3 丙类谐振功率放大器

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
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
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
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 )
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
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
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：
•
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
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°；
uBE EB ui EB Uim cost
晶体管特性曲线折线化分析：
i源自文库 • 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
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
-θ 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
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