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在高频功率放大器中，又常根据集电极电流是否进 入饱和区，将它的工作状态分为三种： 欠压工作状态：集电极电流最大点电流在直线1的右 方，交流输出电压较低； 过压工作状态：集电极电流最大点电流在直线1的左 方饱和区，交流输出电压较高； 临界工作状态：集电极电流最大点电流在直线1上。
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增大ξ 和g1的值是提高效率的两个措施, 增大α 1是增大 输出功率的措施。然而增大g1与增大α 1是互相矛盾的。 导通角θ 越小, g1越大, 效率越高, 但α 1却越小, 输出功率 也就越小。所以要兼顾效率和输出功率两个方面, 选取合 适的导通角θ 。若取θ =70°, 此时的集电极效率可达到 85.9%, 而θ =120°时的集电极效率仅为64%左右。因此, 一般以70°作为最佳导通角, 可以兼顾效率和输出功率两 个重要指标。
即工作在丙类状态
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谐振功率放大器的基本工作原理 1、原理电路
ic － ＋ ib B u () ub V ＋ ub e － uce － uc C ＋ L R
Eb V BB
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Ec VCC
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vBE VBB Vbm cos t iC g c (vBE VBZ ) 则 则 故得 VBZ VBB cos C Vbm iC g cVbm (cos t cos C ) iC max g cVbm (1 cos C ) 则
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用傅立叶级数展开得： iC I k cos kt I C 0 I cm1 cos t I cm 2 cos 2t
k 0
I k iC max k (C )
I co ic max
波形分解系数
sin cos ic maxa0 ( ) (1 cos ) sin cos I c1 ic max ic maxa1 ( ) (1 cos ) 2 sin n cos 2n sin cosn I cn ic max ic maxan ( ) 2 n ( n 1)(1 cos cos )
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( t 2k ) C )
iC g c (VBB Vbm cos t VBZ ) VBB Vbm cos C VBZ 0
当t C时，iC 0
iC iC max
cos t cos C 1 cos C
周期性的余弦尖脉冲
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§5.2 谐振功率放大器的工作原理
一、获得高效率所需要的条件 P==直流电源供给的直流功率
PO=交流输出信号功率
PC=集电极耗散功率
P P O P C
c
PO PO P PO PC
1）在给定的 P=时，降低PC，则 PO就会增大。
c 自然会提高。这样，晶体管的交流输出功率
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( n 1)
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2、功率关系
由于负载调谐在基波上，所以输出端只有基波分量，并且 vo Vcm cos t R p I cm1 cos t （R p p 2 vC VCC Vcm cos t vBE VBB Vbm cos t 直流电源VCC 所供给的直流功率为 P VCC I C 0 回路可吸取的基频功率为
第5章 高频功率放大器
1、熟练掌握高频谐振功率放大器的工作原理、特性分 析 2、正确理解馈电电路和匹配网络在高频谐振功率放大 器中的应用 3、了解丙类倍频器的工作原理 4、了解传输线变压器的工作原理
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§5.1 概述
一、高频功率放大器的分类
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二、高频功率放大器与高频小信号放大器的比较 1、前者放大的是大信号，后者放大的是小信号 2、前者为非线性电路（分析方法为折线分析法）；后者为 线性电路（用y参数等效电路分析法） 3、前者通常工作于丙类状态，后者工作于甲类状态 4、质量指标不同：前者为输出功率大、效率高以及输出中 的谐波分量应尽量小，以免对其他频道产生干扰；后者有 增益、选择性、通频带、稳定性、噪声系数等。
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§5.3、晶体管谐振功率放大器的 折线近似分析法
一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
折线近似分析法，是将电子器件的特性曲线理想化，每 一条特性曲线用一条或几条直线（组成折线）来代替。可 以用简单的数学解析式来代表电子器件的特性曲线。
优点是简单，缺点是准确度较低。
2 Vcm 1 1 2 PO Vcm I cm1 I cm1 R p 2 2 Rp 2
L ，R为电感的损耗电阻） CR
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集电极耗散功率为 PC P PO
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放大器的集电极效率为：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 V I PO 2 cm cm1 1 C g1 ( c ) P VCC I CO 2 Vcm (集电极电压利用系数） VCC g1 ( c ) I cm1 iC max （ （ ） 1 c） 1 c （波形系数） I CO iC max（ （ 0 c） 0 c）
2）维持晶体管的集电极耗散不超过规定值，提高集电极效率，将使交流输出功 率大为增加。
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如何减小集电极耗散？ 集电极耗散的瞬时功率为：
pC iC vC
如果使iC 只有在vC 最低的时候才能通过，那么集电极耗散功率 自然会大为减小。iC需是脉冲状。
电流通角2C 180o
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三、高频功率放大器与低频功率放大器的区别
共同点是：输出功率大和效率高
不同点是： 1、低频功率放大器的工作频率低，20Hz～20kHz，相对 频带宽。因此都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等； 高频功率放大器的工作频率高，几百kHz～几百MHz，相 对频带窄。因此，一般都采用选频网络作为负载回路。 2、低频功率放大器工作于甲类、甲乙类或乙类状态； 高频功率放大器则一般都工作于丙类。