丙类谐振功率放大器
半导通角的选择
导通角越小功率 和效率
半导通角 70度左右 度左右
丙类谐振功率放大器
小信号谐振放大器与丙类谐振功率放大器的区别之处在于： 小信号谐振放大器与丙类谐振功率放大器的区别之处在于： 工作状态分别为小信号甲类与大信号丙类。因此， 工作状态分别为小信号甲类与大信号丙类。因此，采用负电源 作基极偏置。 作基极偏置。
丙类谐振功率放大器
（1）对非基波分量 ） 阻抗很小， 阻抗很小，直流和 各次谐波分量产生 各次谐波分量产生 的电压可忽略。 的电压可忽略。 （2）基波分量 呈现为纯电阻， 呈现为纯电阻，即 谐振电阻R 。 谐振电阻 P。 基波分量产生电压 结论：回路上仅有基波分量产生电压v 结论：回路上仅有基波分量产生电压 c，因而在负 载上可得到所需的不失真信号功率 不失真信号功率。 载上可得到所需的不失真信号功率。
丙类谐振功率放大器
vBE = VBB + Vbmcosωt；
vCE = VCC − Vcm cos ωt (Vcm = I c1m RP )
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结论：丙类功放导通时间短， 结论：丙类功放导通时间短，集电极 导通时间短 功耗小，所以效率高 效率高。 功耗小，所以效率高。
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脉冲最大时， 最小； 2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
导通角和v 越小， 越小； (b) 3. 导通角和 CEmin越小，Pc越小；
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丙类谐振功率放大器
ic
+ vb VBB C Rp L vc +
Vcc
电路正常工作（丙类、谐振） 电路正常工作（丙类、谐振）时， 外部电路关系式： 外部电路关系式： v BE = VBB + Vbm cos ω t
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vBE = VBB + Vbmcosωt；
丙类谐振功率放大器 集电极电流 ic
iC = I C0 + ic1 + ic2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = I C 0 + I c1m cosωt + I c2m cos2ωt + ⋅ ⋅ ⋅
VBB设置在功率管的截止区，以实现丙类工作 设置在功率管的截止区 以实现丙类工作, 截止区， 丙类工作 丙类工作时集电极电流为尖顶脉冲 尖顶脉冲。 丙类工作时集电极电流为尖顶脉冲。
丙类谐振功率放大器
丙(C)类谐振功率 类谐振功率 放大器的工作原理
丙类谐振功率放大器
丙类谐振功率放大器 不同工作状态时放大器的特点
工作状态 甲类 乙类 甲乙类 丙类 半导通角 θc=1800 θc=900 900<θc<1800 θc<900 理想效率 50％ ％ 78.5％ ％ 50％ ％ <η<78.5% η η>78.5% η> 负载 电阻 推挽，回 推挽， 路 推挽 选频回路 应用 低频 低频、高 低频、 频 低频 高频
直流功率： 直流功率：
Pdc=VCC⋅ Ic0
2 2 Vcm 1 2 = = I cm1 Rp 2 Rp 2
输出交流功率： 输出交流功率：Po = 1 Vcm ⋅ I cm1
v CE = VCC − Vcm cos ω t
集电极效率： 集电极效率： 1 Vcm ⋅ I cm1 1 Po 2 = = ξg1 (θ c ) ηc = VCC I c 0 2 Pdc Vcm 集电极电压利用系数 ξ =
I cm1 波形系数 g1 (θ c ) = I c0
VCC
v CE = VCC − Vcm cos ω t
iC = I c 0 + I cm1 cos ωt + I cm2 cos 2ωt + L + I cmn cos nωt + L
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iC = I c 0 + I cm1 cos ωt + I cm2 cos 2ωt + L + I cmn cos nωt + L
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电路特点： 电路特点：
1、VCC：提供直流能源 、 2、激励信号大：电 、激励信号大： 路处于大信号非线 性状态 3、晶体管：承受高电压 、晶体管： 大电流， 大电流，截止频率高 4、负载回路：谐振回路 、负载回路： 5、VBB：小于截止电压 BZ，决定导通角 、 小于截止电压V
总结： 总结：
1、电路工作状态：晶体管发射结为负偏置， 、电路工作状态：晶体管发射结为负偏置， 负偏置 来保证，流过晶体管的电流为余弦脉冲 由 VBB 来保证，流过晶体管的电流为余弦脉冲 波形； 波形； 2、如何解决失真问题：数学依据：傅立叶展 2、如何解决失真问题：数学依据：傅立叶展 有基波分量存在。怎样选出基波： 开，有基波分量存在。怎样选出基波：谐振 回路调谐于基频。 回路调谐于基频。 3、为什么效率高：导通时间短，集电极功耗小。 、为什么效率高：导通时间短，集电极功耗小。
+ vb -
ic maxCE min 0 θc V BZ
V BB
v BE = VBB + Vbm cos ω t
或电压 电流 iC
v
V cm
vCE
ic
C Rp L vc + VBB Vc c
V CC
iC v bE ax m
ωt
V bm vBE
1 T Pc = ∫ i C ⋅ v CE dt T 0 1. iC 与vBE同相，与vCE反相； 同相， 反相；
i B / iC
转移 特性 理想化 o V BZ
iC ic
ωt - θc 0 + θc + vb VBB C Rp L vc +
VBB
+ θc
- θc 0
v be
v be
V bm
Vcc
v BE = V BB + V bm cos ω t
高频功率放大器的 基本电路
ωt
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v CE = VCC − Vcm cos ω t