《微波功率放大器》全解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
V2
(1 + 1) (1 + 2) ib1
= (1 + 1 + 2+ 12) ib1
V1 V2
NPN + NPN
NPN
V1 V2
PNP + PNP
PNP
V2 V1
NPN + PNP
三极管截止，引起 交越失真。
交越失真
输入信号幅度越小失真越明显。
4. 管耗
PC每1只PC 管2 子1 2最(P 大D管C 耗Po为)
0.12(P2oU m omVCCU2om) 2 RL 2RL
令5则. 选：dU管dU Po原C mom PUI1则CC(MB2MRV V>)>R CC CVEL 0CC OC.2C>时P/2U 2管RoR VomLL m C耗C最0大UR，oLm即(V：u+C iPCC1VVmU124om V+)VR2V2ERLCECLCCu+o
R1
V1
R2
V3
V2
T R t U B 1B2 UCE3UR B2E(3R1R2)
实际电路
R
V3 V4
+ ui
V5
+VCC
V1
+
RL V2
uo
VEE
R3
+VCC
V3
R*1
V1
R2 R4
V4 V2 RL
+ uo
VEE
二、功率和效率
1. 输出功率
V1 +VCC
最P 3最2ηo .最最最.P P大效I 大实电o DC 大大m U 大U I P输C1 2 率不际源Pc oDam 1 o U 输输=输oC出x I 失m 约功iIc 2 m 出出C 出C(o 功真4 V m 为率 1功功V 1 功4C m 输U V 率/1 CV2 6C 2 率率R 7o 率CC m 出1 U 0C 2 L +UC %C8P时U .时o 电 R 5 0 om II2% C U L m/ I c：oC压：mm R m1 2 c 2C 1 E RVP2 、IL m sLo PEDE 2 I ( (m VE电)Cc DsV 2m i(CCR =a流s=C m 4n C=L tta22V幅)Ud 1 V22t1 2 2I/UC(V)U CoRV R 度C2mR C C1CLC o L 2V2L tC：CE)CC C/(I m Csc /au+R)I=ti2 )m c RL2m LVVC212CU(VVoRRCmECLLE/)R2u+oL
Pom
1 2
V2CC RL
PC
1
m
2 2
Pom
0.2Pom
例 1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ，
忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1， 并选管。
[解]
V1 +VCC
PomV 2R 2CLC2242836(W)
+ ui
PDC= 2V2CC / RL
一、电路组成及工作原理
+VCC V1 iC1
ui = 0 V1 、 V2 截止 ui > 0 V1 导通 V2 截止 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL
+ ui
RL V2 iC1
+ ui < 0 V2 导通 V1 截止
uo
io = iE2 = iC2, uO = iC2RL
VEE
问题： 当输入电压小于死区电压时，
当 ui = 0 时，V1、V2 微导通。 当 ui < 0 ( 至 )，
V1 微导通 充分导通 微导通； V2 微导通 截止 微导通。 当 ui > 0 ( 至 )， V2 微导通 充分导通 微导通； V1 微导通 截止 微导通。
克服交越失真的电路
V3 V4
V1
B1
Rt
V2
B2
V1 V2
ICQ
Icm
O 2 t
甲乙类( < < 2 )
iC
O
iC tO
Q Q Q uCE
甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。
乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless)
+
RL uo
V2
VEE
= 2 242 // ( 8) = 45.9 (W)
PC112(PDCPo)= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W) P C 1 m 0 .2 3 7 6 .2 (W )
U(BR)CEO > 48 V
ICM > 24 / 8 = 3 (A) PCM = 10 15 W
5.1 互补对称功率 放大电路
引言
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路
引言
一、
功率放大的 特殊要求
Pomax 大，三极管尽限工作
= Pomax / PDC 要高
失真要小
二、共发射极放大电路的效率问题
设“Q”设置在
交流负载线中点
+VCC
iC
iC
RB RL C1 +
Leabharlann Baidu
Icm
IC
Q
uce = uo
O
tO
Pomax IcUce
1 2
IcmUcem
S
Ucem
uCE VCC
PDC iCVCC ICVCC4S
ma P xom/aP x D C 2% 5
三、放大电路的工作状态
iC
ICQ
Icm
O 2 t 甲类( 2 )
iC ICQ
O
Icm
2 t
乙类( )
iC
Po1 2U2om/RL, PDC = 2VCCIcm /
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的：实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
ic ib
1 ib1
ib1 V1
(1 + 1) ib1
ie
2(1+1) ib1
1 2
rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe2
可选： U(BR)CEO = 60 100 V ICM = 5 A
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路 一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路
电路：
克服交越失真思路：
R
iC
ICQ1 ICQ20
给 V1、V2 提 V3 供静态电压 V4
t +
ui
V5
+VCC
V1
+ RL uo V2 VEE
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路
第 五 章 功率放大电路
掌握内容：功率放大电路的计算 理解内容：甲乙类互补对称功率放大电路；功率BJT 了解内容：功率放大电路的一般问题 重 点：低频功放的效率、最大输出功率的计算、互补
对称功放 难 点：甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理分析 本章学时：6
第 五章 功率放大电路
5.1 互补对称功率放大电路 5.2 集成功率放大器及其应用
(1 + 1) (1 + 2) ib1
= (1 + 1 + 2+ 12) ib1
V1 V2
NPN + NPN
NPN
V1 V2
PNP + PNP
PNP
V2 V1
NPN + PNP
三极管截止，引起 交越失真。
交越失真
输入信号幅度越小失真越明显。
4. 管耗
PC每1只PC 管2 子1 2最(P 大D管C 耗Po为)
0.12(P2oU m omVCCU2om) 2 RL 2RL
令5则. 选：dU管dU Po原C mom PUI1则CC(MB2MRV V>)>R CC CVEL 0CC OC.2C>时P/2U 2管RoR VomLL m C耗C最0大UR，oLm即(V：u+C iPCC1VVmU124om V+)VR2V2ERLCECLCCu+o
R1
V1
R2
V3
V2
T R t U B 1B2 UCE3UR B2E(3R1R2)
实际电路
R
V3 V4
+ ui
V5
+VCC
V1
+
RL V2
uo
VEE
R3
+VCC
V3
R*1
V1
R2 R4
V4 V2 RL
+ uo
VEE
二、功率和效率
1. 输出功率
V1 +VCC
最P 3最2ηo .最最最.P P大效I 大实电o DC 大大m U 大U I P输C1 2 率不际源Pc oDam 1 o U 输输=输oC出x I 失m 约功iIc 2 m 出出C 出C(o 功真4 V m 为率 1功功V 1 功4C m 输U V 率/1 CV2 6C 2 率率R 7o 率CC m 出1 U 0C 2 L +UC %C8P时U .时o 电 R 5 0 om II2% C U L m/ I c：oC压：mm R m1 2 c 2C 1 E RVP2 、IL m sLo PEDE 2 I ( (m VE电)Cc DsV 2m i(CCR =a流s=C m 4n C=L tta22V幅)Ud 1 V22t1 2 2I/UC(V)U CoRV R 度C2mR C C1CLC o L 2V2L tC：CE)CC C/(I m Csc /au+R)I=ti2 )m c RL2m LVVC212CU(VVoRRCmECLLE/)R2u+oL
Pom
1 2
V2CC RL
PC
1
m
2 2
Pom
0.2Pom
例 1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ，
忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1， 并选管。
[解]
V1 +VCC
PomV 2R 2CLC2242836(W)
+ ui
PDC= 2V2CC / RL
一、电路组成及工作原理
+VCC V1 iC1
ui = 0 V1 、 V2 截止 ui > 0 V1 导通 V2 截止 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL
+ ui
RL V2 iC1
+ ui < 0 V2 导通 V1 截止
uo
io = iE2 = iC2, uO = iC2RL
VEE
问题： 当输入电压小于死区电压时，
当 ui = 0 时，V1、V2 微导通。 当 ui < 0 ( 至 )，
V1 微导通 充分导通 微导通； V2 微导通 截止 微导通。 当 ui > 0 ( 至 )， V2 微导通 充分导通 微导通； V1 微导通 截止 微导通。
克服交越失真的电路
V3 V4
V1
B1
Rt
V2
B2
V1 V2
ICQ
Icm
O 2 t
甲乙类( < < 2 )
iC
O
iC tO
Q Q Q uCE
甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。
乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless)
+
RL uo
V2
VEE
= 2 242 // ( 8) = 45.9 (W)
PC112(PDCPo)= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W) P C 1 m 0 .2 3 7 6 .2 (W )
U(BR)CEO > 48 V
ICM > 24 / 8 = 3 (A) PCM = 10 15 W
5.1 互补对称功率 放大电路
引言
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路
引言
一、
功率放大的 特殊要求
Pomax 大，三极管尽限工作
= Pomax / PDC 要高
失真要小
二、共发射极放大电路的效率问题
设“Q”设置在
交流负载线中点
+VCC
iC
iC
RB RL C1 +
Leabharlann Baidu
Icm
IC
Q
uce = uo
O
tO
Pomax IcUce
1 2
IcmUcem
S
Ucem
uCE VCC
PDC iCVCC ICVCC4S
ma P xom/aP x D C 2% 5
三、放大电路的工作状态
iC
ICQ
Icm
O 2 t 甲类( 2 )
iC ICQ
O
Icm
2 t
乙类( )
iC
Po1 2U2om/RL, PDC = 2VCCIcm /
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的：实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
ic ib
1 ib1
ib1 V1
(1 + 1) ib1
ie
2(1+1) ib1
1 2
rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe2
可选： U(BR)CEO = 60 100 V ICM = 5 A
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路 一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路
电路：
克服交越失真思路：
R
iC
ICQ1 ICQ20
给 V1、V2 提 V3 供静态电压 V4
t +
ui
V5
+VCC
V1
+ RL uo V2 VEE
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路
第 五 章 功率放大电路
掌握内容：功率放大电路的计算 理解内容：甲乙类互补对称功率放大电路；功率BJT 了解内容：功率放大电路的一般问题 重 点：低频功放的效率、最大输出功率的计算、互补
对称功放 难 点：甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理分析 本章学时：6
第 五章 功率放大电路
5.1 互补对称功率放大电路 5.2 集成功率放大器及其应用