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1、EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 第第 3 3 章章 高频功率放大器高频功率放大器 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。 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 第第 3 3 章章 高频功率放大器高频功率放大器 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 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原
2、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。 EXITEXIT 3.1 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 2 2 2 甲类类（ 180）乙类类（ 90）丙类类（ 90） 谐谐振功率放大器通常工作于丙类类 故越小，效率越高 EXITEXIT 3.1 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 VCCVBB iB+ uc + + L C 谐振功放原理电路 三、谐振功放
3、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。 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 iC + ui RL + uCE + uBE VCCVBB iB + uc + + L C 谐振功放电流、电压波形 t uBE O VBB uBE(on) t iB O iBmax t iC O IC0 iCmax ic1 ic2 VCCuc t uCE O EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 t uBE O VBB uBE(on) t iC O iCmax VCCuc t uCE O uc与 ui 反
4、相 。 当uBE为uBEmax时，iC 为 iCmax ，而uCE为uCE min。 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。 EXITEXIT 3.1 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VBB UBE(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 VCCVBB iB + uc + + L C 谐振功放原理电路 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工
5、作原理 高频电子线路 iC + ui RL + uCE + uBE VCCVBB iB + uc + + L C 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？ EXITEXIT 3.1 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 当 t = 时，iC=0，则 EXITEXIT 3.1 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 当 t = 0 时，iC=iCmax ，由式（3.1.9)可得 因此，可 iC 表示为 利用
6、傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 n() 3() 2() 0 () 1 () g1 () EXITEXIT 3.1 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 集电极电压利用系数，在尽限使用时， 甲类工作状态： 乙类工作状态： 丙类工作状态： 设 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 40 60 80
7、100 120 140 160 180 n() 3() 2() 0 () 1 () g1 () EXITEXIT 3.1 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 = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗Rp 解： 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 20 40 60 80 100 120 140 160 180 n() g1() 3() 2() 0 () 1 () g1 () 2.0 1.0 EXITEXIT 3.1 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 = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗Rp 解： EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路 作业 P6263 3.1，3.3