高频电子线路课件3-1详解
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因为乙类和丙类放大的集电极电流为脉冲，只有 通过谐振回路选出周期脉冲电流的基波分量，产生 连续的基波电压输出。
回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。
例2 为什么低频功率放大器不能工作于丙 类？而高频功率放大器不却能工作于丙类？
答：低频功率放大器所放大的信号频率一 般为20Hz~20kHz，其相对频带宽，不可 能谐振回路取出不同的频率分量，只能 采用甲类或乙类推挽的放大形式。而高 频功率放大器一般放大信号的相对频带 很窄，采用一个谐振回路就可以完成选 频作用，故可以工作在丙类。
(2)集电极效率 :
Po / P 5 / 6 83.3%
(3)谐振回路谐振电阻Rp :
由Po
1 2
U
2 cm
Rp
Rp
1
U
2 cm
2 Po
22.52 25
50.63
(4)基波电流Ic1m :
由Po
1 2
U
cmI
c1m
I c1m
2Po Ucm
25 22.5
444.4(mA)
(5)半通角c
由
1 2
(3 11)
t 0时, iC ICM ICM gcUbm (1 cosc )(式3 12)
第三节 丙类高频功放的折线分析法
二、集电极余弦电流脉冲的分解
已（知二i）c 余Ic弦o 电Ic流1m 脉cos冲itC的Ic分2m解co系s数t Icn cos nt，式中
I c o
1
2
iC d (t) ICM
第三章 高频功率放大器
第一节 概述 参考电子教案第三章第1~2页
第一节补充内容： 一，高频功放的主要要求：见下页 二，功放的种类：见下页
一，高频功放的主要要求
（1）输出功率要大（故集电极电压、 电流大）
（2）效率要高（常采用效率较高的 丙类功放）
（3）非线性失真要小（为滤除丙类 功放的众多高次谐波分量, 采用LC 谐振回路作为选频网络 ）
折线分析法：将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。
一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
1，正向传输特性曲线
iC
0, uBE U BZ gc (uBE U BZ
),
uBE
U BZ
gc : 跨导
UBZ :导通电压
2，输出特性曲线
饱和区：iC gcruCE （ gcr :临界饱和线的斜率） 放大区：iC gc (uBE U BZ ) 截止区：iC 0
已知
1 2
g1
(
c
),令
1,则max
1 2
g1(c )
由图3 7：
甲 乙类 类功 功放 放::cc
1800 , g1(c ) 1.0 max 50% 900 , g1(c ) 1.57 max 78.5%
丙类功放:c 900 , g1(c ) 1.57 max 78.5%
三、功率和效率
直流输入功率：P IC0VCC
交流输出功率：
Po
1 2
I c1mU cm
1 2
I R 2 c1m p
1
U
2 cm
2 Rp
集电极损耗功率： Pc P Po
效率：
Po P
1 Ucm 2 VCC
I c1m Ic0
1 1(c ) 2 0 (c )
1 2
g1
(
c
)
（ :电压利用系数，g1(c )：波形系数）
第二节 丙类高频功放的工作原理 二、工作原理
+ uCE -
uc +
已知iC Ico Ic1m cost Icnm cos nt
由LC回路的选频(选基波)作用：
uc Ic1m cost • Rp Ucm cost uCE Vcc uc Vcc Ucm cost
图3-4(b)
第三节 丙类高频功放的折线分析法
2)负载为LC回路
第二节 丙类高频功放的工作原理 二、工作原理
iC +uB-E
设ub Ubm cost
则uBE VBB Ubm cost,VBB 0
由转移特性曲线得ib和ic为脉冲： 周期性脉冲可分解为：
图3-4(a)
ic Ico Ic1m cost Icnm cos nt(式3 2)
例3：某谐振功率放大器，已知
直流电源VCC 24V ,集电极输出功率 Po 5W，集电极电流的直流分量 Ic0 250mA,集电极电压Ucm 22.5V 试求：直流电源输出功率P ,集电极
效率，谐振回路谐振电阻Rp ,基波 电流Ic1m，半通角c
解：(1)直流电源输出功率:
P VCC Ic0 24 0.25 6(W )
g1 ( c
)
g1(c )
2
2
U cm / Vcc
2 0.833 22.5 / 25
1.777
查96页附表得c 620
第三节 丙类高频功放的折线分析法
二、集电极余弦电流脉冲的分解
（一）余弦电流脉冲iC的表达式
1,iC表达式:
uiCBE
gc (uBE VBB
U U bm
BZ )
cost
iC gc (VBB Ubm cost U BZ )
2,iC两参数: ICM、c
t c时,iC 0
cosc
U BZ VBB U bm
sinC C cosC (1 cosC )
ICM a0 (C )
1
Ic1m
iC
c ostd (t )
I CM
C sin cosC (1 cosC )
ICM a1(C )
.........
I c nm
1
iC cosntd (t) ICM an (C )
第三节 丙类高频功放的折线分析法
▪故称为丙类谐振功率放大电路
二，功放的种类：甲类、乙类、丙类
A(甲)类 B(乙)类 C(丙)类
半通角
1800
900
900
效率 C 50% 78.5% 85%
静 态 工 VQ VBZ 作点
VQ VBZ VQ VBZ
第二节 丙类高频功放的工作原理 一、基本电路及其特点
特点：
1)VBB 0, 基极 负偏压, 丙类功放
已知Po
1 2
I R 2 c1m p
Po
1 2
I
2 CM
2
1
(
C
)Hale Waihona Puke Rp由图：
c 1200 , PO最大
c
10
~ 150 ,最大
一
c
般
取600
~
800
例1,为什么高频功率放大器一般要工作在乙类或丙类状 态？为什么采用谐振回路作负载？为什么要调谐在工 作频率？
答： 高频功率放大器的输出功率高，这样在有源器件 上损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是 保护有源器件安全工作（损耗功率小，发热少）。 乙类、丙类放大状态的效率比甲类高。故高频功率 放大器一般选乙类或丙类工作状态。
回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。
例2 为什么低频功率放大器不能工作于丙 类？而高频功率放大器不却能工作于丙类？
答：低频功率放大器所放大的信号频率一 般为20Hz~20kHz，其相对频带宽，不可 能谐振回路取出不同的频率分量，只能 采用甲类或乙类推挽的放大形式。而高 频功率放大器一般放大信号的相对频带 很窄，采用一个谐振回路就可以完成选 频作用，故可以工作在丙类。
(2)集电极效率 :
Po / P 5 / 6 83.3%
(3)谐振回路谐振电阻Rp :
由Po
1 2
U
2 cm
Rp
Rp
1
U
2 cm
2 Po
22.52 25
50.63
(4)基波电流Ic1m :
由Po
1 2
U
cmI
c1m
I c1m
2Po Ucm
25 22.5
444.4(mA)
(5)半通角c
由
1 2
(3 11)
t 0时, iC ICM ICM gcUbm (1 cosc )(式3 12)
第三节 丙类高频功放的折线分析法
二、集电极余弦电流脉冲的分解
已（知二i）c 余Ic弦o 电Ic流1m 脉cos冲itC的Ic分2m解co系s数t Icn cos nt，式中
I c o
1
2
iC d (t) ICM
第三章 高频功率放大器
第一节 概述 参考电子教案第三章第1~2页
第一节补充内容： 一，高频功放的主要要求：见下页 二，功放的种类：见下页
一，高频功放的主要要求
（1）输出功率要大（故集电极电压、 电流大）
（2）效率要高（常采用效率较高的 丙类功放）
（3）非线性失真要小（为滤除丙类 功放的众多高次谐波分量, 采用LC 谐振回路作为选频网络 ）
折线分析法：将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。
一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
1，正向传输特性曲线
iC
0, uBE U BZ gc (uBE U BZ
),
uBE
U BZ
gc : 跨导
UBZ :导通电压
2，输出特性曲线
饱和区：iC gcruCE （ gcr :临界饱和线的斜率） 放大区：iC gc (uBE U BZ ) 截止区：iC 0
已知
1 2
g1
(
c
),令
1,则max
1 2
g1(c )
由图3 7：
甲 乙类 类功 功放 放::cc
1800 , g1(c ) 1.0 max 50% 900 , g1(c ) 1.57 max 78.5%
丙类功放:c 900 , g1(c ) 1.57 max 78.5%
三、功率和效率
直流输入功率：P IC0VCC
交流输出功率：
Po
1 2
I c1mU cm
1 2
I R 2 c1m p
1
U
2 cm
2 Rp
集电极损耗功率： Pc P Po
效率：
Po P
1 Ucm 2 VCC
I c1m Ic0
1 1(c ) 2 0 (c )
1 2
g1
(
c
)
（ :电压利用系数，g1(c )：波形系数）
第二节 丙类高频功放的工作原理 二、工作原理
+ uCE -
uc +
已知iC Ico Ic1m cost Icnm cos nt
由LC回路的选频(选基波)作用：
uc Ic1m cost • Rp Ucm cost uCE Vcc uc Vcc Ucm cost
图3-4(b)
第三节 丙类高频功放的折线分析法
2)负载为LC回路
第二节 丙类高频功放的工作原理 二、工作原理
iC +uB-E
设ub Ubm cost
则uBE VBB Ubm cost,VBB 0
由转移特性曲线得ib和ic为脉冲： 周期性脉冲可分解为：
图3-4(a)
ic Ico Ic1m cost Icnm cos nt(式3 2)
例3：某谐振功率放大器，已知
直流电源VCC 24V ,集电极输出功率 Po 5W，集电极电流的直流分量 Ic0 250mA,集电极电压Ucm 22.5V 试求：直流电源输出功率P ,集电极
效率，谐振回路谐振电阻Rp ,基波 电流Ic1m，半通角c
解：(1)直流电源输出功率:
P VCC Ic0 24 0.25 6(W )
g1 ( c
)
g1(c )
2
2
U cm / Vcc
2 0.833 22.5 / 25
1.777
查96页附表得c 620
第三节 丙类高频功放的折线分析法
二、集电极余弦电流脉冲的分解
（一）余弦电流脉冲iC的表达式
1,iC表达式:
uiCBE
gc (uBE VBB
U U bm
BZ )
cost
iC gc (VBB Ubm cost U BZ )
2,iC两参数: ICM、c
t c时,iC 0
cosc
U BZ VBB U bm
sinC C cosC (1 cosC )
ICM a0 (C )
1
Ic1m
iC
c ostd (t )
I CM
C sin cosC (1 cosC )
ICM a1(C )
.........
I c nm
1
iC cosntd (t) ICM an (C )
第三节 丙类高频功放的折线分析法
▪故称为丙类谐振功率放大电路
二，功放的种类：甲类、乙类、丙类
A(甲)类 B(乙)类 C(丙)类
半通角
1800
900
900
效率 C 50% 78.5% 85%
静 态 工 VQ VBZ 作点
VQ VBZ VQ VBZ
第二节 丙类高频功放的工作原理 一、基本电路及其特点
特点：
1)VBB 0, 基极 负偏压, 丙类功放
已知Po
1 2
I R 2 c1m p
Po
1 2
I
2 CM
2
1
(
C
)Hale Waihona Puke Rp由图：
c 1200 , PO最大
c
10
~ 150 ,最大
一
c
般
取600
~
800
例1,为什么高频功率放大器一般要工作在乙类或丙类状 态？为什么采用谐振回路作负载？为什么要调谐在工 作频率？
答： 高频功率放大器的输出功率高，这样在有源器件 上损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是 保护有源器件安全工作（损耗功率小，发热少）。 乙类、丙类放大状态的效率比甲类高。故高频功率 放大器一般选乙类或丙类工作状态。