3.1谐振功放工作原理

EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路第3章高频功率放大器作用：高效率地输出足够大的信号功率。谐振功率放大器宽带高频功率放大器放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。用于放大需在很宽范围内变换频率的信号或宽带信号。不需调谐。EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路第3章高频功率放大器谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的特性分析谐振功率放大器电路丁类谐振功率放大器集成高频放大器及其应用宽带高频功率放大器本章小结EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路3.1谐振功率放大器的工作原理主要要求：理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率的计算。EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路3.1.1基本工作原理一、放大器工作状态的选择2θ2θ2θ甲类（θ＝180◦）乙类（θ＝90◦）丙类（θ90◦）谐振功率放大器通常工作于丙类20C)(21tduiPCEC故θ越小，效率越高EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路二、谐振功放的电路组成iC+ui–RL+uCE–+uBEVCCVBBiB+uc–+––+LC谐振功放原理电路三、谐振功放的工作原理VBB使放大器工作于丙类。LC回路调谐于输入信号的中心频率，构成滤波匹配网络。EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路iBBBEuVutUVcosimBBiC+ui–RL+uCE–+uBEVCCVBBiB+uc–+––+LC谐振功放电流、电压波形tuBEOVBBuBE(on)tiBOiBmaxtiCOIC0iCmaxic1ic2...)ncos(...)2cos()cos(cnmc2mc1mC0CtItItIIitIRucosc1mpctUcoscmtUVuVucoscmCCcCCCEVCCuctuCEOEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路tuBEOVBBuBE(on)tiCOiCmaxVCCuctuCEOuc与ui反相。当uBE为uBEmax时，iC为iCmax，而uCE为uCEmin。ic不仅出现时间短，而且只在uCE很小的时段内出现，因此集电极损耗很小，功放效率较高。20C)(21tduiPCECEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路谐振功放工作原理小结：设置VBBUBE(on)，使晶体管工作于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将LC回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。iC+ui–RL+uCE–+uBEVCCVBBiB+uc–+––+LC谐振功放原理电路EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路iC+ui–RL+uCE–+uBEVCCVBBiB+uc–+––+LC谐振功放原理电路谐振功放电路与小信号谐振放大器电路有何区别？EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路电流脉冲的近似分析3.1.2余弦电流脉冲的分解假设不考虑结电容，略去uCE对iC的影响，将转移特性折线化BE(on)BEUu0CiBE(on)BEUu)(BE(on)BEcCUugi)cos(imBBBEtUVu）（3.1.7)cos(BE(on)imBBcCUtUVgi当t=时，iC=0，则）（3.1.8cosimBBBE(on)UVUEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路利用式（3.1.8）可将式（3.1.7）改写为）（3.1.9)cos(cosimcCtUgi当t=0时，iC=iCmax，由式（3.1.9)可得）（3.1.10)cos1(imcCmaxUgi因此，可iC表示为cos1coscosCmaxCtii利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为tnIIinncos1mcC0CEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路tdiICC021ttdiIcos21Cc1m…)(0Cmaxi)(1Cmaxi)(CmaxcnmniI00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()电流分解系数称为余弦)(n称为波形系数)()()(011gEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路3.1.2输出功率与效率cmc1m21oUIPpc1m221RIpcm22/RUCCC0DVIPDoCPPCCcmC0c1m21VUII)(211gCCcm01)()(21VU集电极电压利用系数，在尽限使用时，1甲类工作状态：180乙类工作状态：90%5.784/C丙类工作状态：设60%90CEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路增大。增大，减小，c1)(g。约一般取迅速减小使功率过小。不明显，而70)(1减小而增大随后，但)(401g00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()3()2()0()1()g1()EXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路例图3.1.1所示电路中，VCC=24V，Po=5W，=70º，=0.9,求该功放的C、PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗Rp解：00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180°n()g1()3()2()0()1()g1()2.01.0CCcm01C)()(21VU%799.075.121)(211gEXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路例图3.1.1所示电路中，VCC=24V，Po=5W，=70º，=0.9,求该功放的C、PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗Rp解：CCcm01C)()(21VU%799.075.121)(211gCoDPP)W(3.679.05)W(3.153.6oDCPPPcmc1m21oUIP因为CC1Cmax21)(Vi)A(05.1)(2CC1oCmaxVPi故)(5.46)(Cmax1CCc1mcmpiVIUREXITEXIT3.1谐振功率放大器的工作原理高频电子线路作业P62~633.1，3.3