集电极调幅电路是利用调制信号去改变高频功率放大器的集电极电压

集电极调幅电路是利用调制信号去改变高频功率放大器的集电极电压。当高频功率放大器工作于丙类状态时，当基极直流电压的负偏置bb V -，基极输入交流电压的幅度bm V 不变，谐振回路的谐振阻抗

p R 都保持不变时，只改变集电

极电压的幅度，此时集电极回路中输出的高频电流的直流分量，基波分量和谐振回路两端的输出电压与集电极电压的关系如下图所示：

图1 丙类功率放大器的集电极调制特性

低频调制信号()V t Ω与丙类功率放大器的集电极直流电压cc V 相串联，因此放大器的有效集电极电压为两个电压之和，当调制信号变化时，集电极有效电压以Q 点（没有加入调制信号，静态时集电极的直流电压）为中心，随调制信号电压幅度上下变化。从 图1中可以看出，当丙类功率放大器工作在过压状态时，集电极高频电流中的输入基波分量1cm I 与集电极的有效电压呈正比，因此集电极的输出电压也以Q 点（没有加入调制信号，静态时集电极的输出电压）为中心，随调制信号电压幅度上下变化。所以集电极输出高频电压振幅随调制信号电压幅度变化而变化，在集电极负载

L R 上得到调幅波输出。图中的电容c C 为

高频旁路电容，对于高频信号其阻抗很低，相当于短路。从而避免高频信号流经低频信号源()V t Ω与直流电源电压。而对于低频信号其阻抗非常高，相当与开路，避免低频调制信号对地旁路。从丙类功率放大器的集电极调制特中可以看出，。当高频功率放大器工作于丙类状态时，当基极直流电压的负偏置

bb V -，

基极输入交流电压的幅度bm V 不变，谐振回路的谐振阻抗

p R

都保持不变时，

图2 集电极调幅电路

基极输入交流电压的幅度bm V 不变，谐振回路的谐振阻抗

p R 都保持不变

时，在欠压区集电极电流中的基波分量1cm I 基本保持不变，而在过压区集电极电流中的基波分量1cm I 与集电极的有效电压几乎成线性比例关系。因此集电极调幅时，必须选择丙类功率放大器工作于过压区。假设输入调制信号为：

()cos()V t V t ΩΩ=Ω，

输入基极激励信号为：00()cos()bm V t V t ω=

输出调幅波为()cos()am a V t Vcc k V t Ω=+Ω，调幅指数a a cc

k V m V Ω

=

，一般

情况下取a k 为1。

利用PSPICE 软件进行仿真，输入电路文件如下：

AM circuit

R1 1 2 1

R2 1 3 9

R3 7 9 1

Re 8 0 1

L2 7 6 0.1mH

C1 3 4 113pF

Ce 8 0 0.1uF

Cc 1 0 0.1uF

L1 4 2 5.3uH

L3 10 0 0.48uH

K12 L1 L3 0.56

Vbb 6 0 -0.1V

Vcc 11 0 5V

Vb 9 0 sin(0 0.9V 6.5MEG)

Rl 10 0 51

Q1 4 7 8 Q9018

.model Q9018 NPN (IS=81.2F NF=1 BF=30 VAF=98.6 IKF=0.48 ISE=53.7P NE=2

+ BR=10 NR=1 VAR=20 IKR=0.72 RE=64.4M RB=0.258 RC=25.8M XTB=1.5

+ CJE=89.5P VJE=1.1 MJE=0.5 CJC=28.9P VJC=0.3 MJC=0.3 TF=200P TR=1000N)

.op

.PARAM AMP =2.5V

Vs 1 11 sin(0 {amp} 10K)

*.step param amp list 0.5V 1V 1.5V 2V 2.5V 3V 3.5V 4V 4.5V 5V .tran 0.1U 450U 0 2N .four 6.5MEG Ic(q1) .probe .end

（1） 集电极静态调制特性

集电极静态调制特性是指输入激励信号电压bm V 一定时，集电极电流脉冲中的直流电流分量co I 和基波电流分量1cm I 随着集电极有效电压CT V 的关系曲线。，扫描co I —CT V ，1cm I —CT V 关系曲线。方法是，不加上基极激励信号，逐点增加集电极有效电压的幅度，观察仿真输出文件中的对应的集电极电流中的直流电流分量co I 和基波电流分量1cm I 。得到下面的表格：

画出co I —CT V 和1cm I —CT V 的关系曲线如下图：

上面的一条线为1cm I ，下面的一条线为co I 。可见CT V 在1-10V 范围内时，1cm I —CT V 的线性度比较好，因此选择静态Q 点在CT V 等于5V 处。保证调幅过程尽可能的在静态特性曲线的线性范围内。因此调制信号的()V t Ω的电压振幅不能太大，否则调幅波的顶部或者底部将出现非线性失真。当CT V 和

()V t Ω的幅度都定下来之后，还要选取适当的基极输入激励信号振幅bm V ，

bm V 过小进不了过压区，太大则进入过压区太深，允许集电极有效电压变化的线性范围太小，都会产生非线性失真。为保证输出调幅波不失真，选择调制指数的变化范围在0.2-0.8之间。