谐振功率放大器 (2)

负载特性 性能特点 调制特性
放大特性
直流馈电
电路组成
实用电路
匹配滤波网路
功率放大 调幅 线性放大 限幅
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2.1 谐振功率放大器的工作原理 一、原理电路
C
+
vb
-+ -
VBB
L
ZL
-+
VCC
结构特点:(1)功率管丙类
工作 （调 VBB在截止区）
+
(2)负载：谐振回路，其
vc
中L、C为匹配网络，ZL 为外接负载。调C使回
调幅
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基极调幅电路
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3、放大特性
VBB VCC Re 一定，放大器性能随V bm变化的特性。
V B 一 B V b m 定 v B E ， v B m E i a C 宽 iC x 高 I 度 C 0 度 I c 1 m V c m V C m E i
问题：1 过压状态下，i C 为什么出现凹陷？ 2 为什么讨论 i C 的波形变化？
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三、性能分析
1、负载特性
VBB、Vbm、VCC一定，放大器性能随Re变化的特性。
VBB、VCC一定→Q点一定，Vbm一定→ 一定→iC宽度一定
VBB、Vbm一定→vBEmax一定
欠压 Re↑→Vcm↑→从欠压→临界→过压→ i↓→C Ic1m↓IC0↓
V b 一 m V B 定 B v B E ， v B m E i a C 宽 iC x 高 I 度 C 0 度 I c 1 m V c m V C m E i
欠压 VBB 过压
注意：在欠压区，集电极电压幅度 V cm 与 VBB 成正比。 控制VBB ，实现对输出高频电压幅度的控制。
vBE VB(E o)n vBE VB(E o)n
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2. 图解分析法
vvCBEEVVCBCBVVbcm mccoosstt
设定VBB、Vbm、VCC、Vcm四个值→画动态 线（交流负载线）→画集电极电流波形
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作图过程：（描点法）取点 t0o,1o5 ,3o0 确定
vBE, vCE 的值→在输出特性曲线上确定动态点→画动态线→
v c Ic 1 m R eco st sV cm co stsRe：谐振电阻
推广：将谐振回路调谐在nω可s上编辑ppt 倍频器
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2.2 谐振功率放大器的性能特点
性能指标：
PD VCC I C 0
Po
1 2
I c1mV cm
1 2
I
2 c1m
R
e
1 2
V
2 cm
Re
c
Po PD
1 Ic1mVcm 2 I C 0VCC
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V cm I c 1 m R e
P D V CC I C 0
Po
1 2
V
cm
I c1m
来自百度文库
PC PD Po
C
Po PD
最佳工作状态：临界（Po 最大， C 较大）
匹配负载： Reopt
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2、调制特性 （1）集电极调制特性 VBB、Vbm、 Re 一定，放大器性能随VCC变化的特性。
载波信号：vb(t) Vbmcos ct
等效集电极电源电压
LC调谐在 c 上，则 vo(t)Vcm (t)cocst
调幅波
调制过程： v(t)VCC(t)Vcm(t) VCC0 控制放大器在调制信号变化范围内过压工作。
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（2）基极调制
Vbm VCC Re 一定，放大器性能随VBB变化的特性。
i 画 C 波形→分解出 Ic1m, IC0 →求性能指标Po,C,Re
动态线：ABC（交流负载线），A点（vBEma,xvCE mi,niCmax）
B点（求 角），C点（求 V cm ）
结论： VBB,Vbm,VCC,Vcm 四个电量影响放大器的性能。
问题：动态线为什么是曲线？
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二、丙类谐振功放工作状态（欠压、临界、过压）
根据A点的位置确定工作状态：
A在放大区→欠压 A在临界点→临界
A在饱和区→过压
VBB,Vbm,VCC一定时，改变V cm
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上图描述：保持VBB,Vbm,VCC不变，V cm 变化对工作状态的影响。
欠压：i C 余弦脉冲
临界：i C 余弦脉冲iC max 略↓
过压 i C 中间凹陷脉冲，高度减小。
VBB、Vbm一定→ 一定→iC宽度一定，同时vBE max 一定
过压 VCC↑→ vCEmin→从过压→临界→欠压→ iC Ic1m,IC0
注意：过压区，Vcm与VCC成正比。 控制VCC的变化，实现输出高频电压幅度相应变化。
调幅
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调制信号：v(t) Vmcost 加在集电极上 V C(C t)V C0 C v (t)
PC PD Po
要提高效率, 需增大Ic1m或减小IC0(减小IC0即减小集电极平均
电流, 通过降低静态工作点可以实现)。
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一、近似分析法
1、解析法
iC
iC
gm
ICm
VBB
0 V(BE)on vBE 0
vBE
Vbm
0
t
t
由图可以得到集电极 电流iC
iCgm(vBE VB(E o)n) iC0
欠压Vbm 过压
注意：（1）在欠压区，V cm 与 V bm 成正比，实现线性功率放大。
（2）在过压区，无论 幅限幅器。
V
bm
如何变化，V
cm
近似恒定，实现振
问题：这种振幅限幅器限幅门限怎样确定。
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4.
根据对丙类谐振功放的性能分析, 可得出以下几点结论:
第2章 谐振功率放大器
2.１谐振功率放大器的工作原理 2.２ 谐振功率放大器的性能特点 2.３ 谐振功率放大器电路
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谐振功率放大器
功能：对高频信号（载波或已调波）进行窄带功率放大 研究的目标：高效率大功率输出 工作状态：丙类、丁类、戊类 电路结构特点：谐振回路作负载
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主要内容： 谐振功率放大器的工作原理
路谐振在输入信号的频 - 率上。
vb(t)Vbm cosst vBE VBB vbVBB Vbm cosst
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二、工作原理（图解法）
已知vBE和转移特性画出集 电极电流和电压波形。
集电极电流失真（周期性 脉冲） 傅立叶级数分 解 集电极谐振回路选 频 不失真集电极电压。
i C I C 0 I c 1 m cs o t I c 2 s m c2 o s t s