15
§ 5.3.2 集电极余弦电流脉冲的分解
Icmn
1
iCconstdt
iCmax n c
1,2,3,:余弦脉冲分解系数
波形系数：
g1 c
Icm1 1
Icm0
0
n21:谐波次数 ,振 越幅 高越 ; 小
分别在不同的达 导到 通最 ,角 代大 时 表此时最大电16流
§ 5.3.2 集电极余弦电流脉冲的分解 如何选择合适的导通角？
iC ～ vCE
低频电路:
iC(mA) 4
N
3
负载线
2
IC=1.5
Q
1
100 80 60 IB = 40(A) 20
M 0 2 4 6 8 10 12 vCE(V)
vCEECiCR
已知R
负载线
唯一确定
18
§ 5.3.3 高频功放的动态特性和负载特性
高频电路:
R c1
cR P 1 co c s cosc
4
§ 5. 2 谐振功率放大器的工作原理
ic
基极回路：
+
C C L +
++
b
B
c+
o
VBB:负偏压
输入:v信 bVb号 m cots
vBV BB V bm co ts
VBB
V CC
集电极回路：
vc Vcmcost:集电极电路的交电流压输出
VCC : 直流偏置电压
vC:集电极到发射器的瞬电 时压 vCVccVcm co5ts
第5章 高频功率放大器
高频范围:
几百K~几百M
主要技术指标:
输出功率 效率
1
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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2
§ 5. 1 概 述 放大电路根据电流的导通角分类:
甲类放大:
t
iC max
vB
t
C
vBVBB Vbm cots v B V B BV bm coc sV BZ
cosc
VBZVBB Vbm
7
§ 5.2 .1 谐振功率放大器的工作原理
ic IC 0 Ic1 m co t s Ic2 m c2 ots
Icm0, Icm1, 工作点电流的平均分量、基波分量振幅…
iC IC 0 Ic1 m co t I s c2 m c2 ot s
由傅立叶级数的求系数法：
IC0
1
2
iCd t
1
2
i d C
C C
t
2 1 C C iCmacx1 o tcso cco sd stiCm ax 0c
Icm1
1
iCcostdt
iCma1 x c
ZPL电 C 路对基波 波 和 呈 各 现 高 的 次 阻 谐 抗效
ω
2ω
vcIcm 1cotsRP
RP
L P2 CR
ω
3ω
4ω ic
+
+ b
+B
C
CL c+
+ o
VB
V CC
8
§ 5.2 .1 谐振功率放大器的工作原理
Байду номын сангаас
iC
iC max
vcIcm 1cotsRP
RP
L P2 CR
t
C
vc
Vcm
Icm1
过压状态
iC gcrvC
欠压状态 临界状态
13
§ 5.3.2 集电极余弦电流脉冲的分解
iC
vBVBB Vbm cots
iC max
icgcvBV BZ
t
C
i c g c V B B V bc mo t V B s（Z １）
tc:iC0 0 g c V B V B bc mo c V B s （Z ２）
输出功率:
P o1 2Ic 2m 1R P1 2iC ma1x c 2R P
c 12001max
2c 2400 :甲乙类放大 c
效率:
c g1 c c0:g1ma x2 晶体管无输出
一般选 :c择 opt 700
17
§ 5.3.3 高频功放的动态特性和负载特性
动态线: 加上激励信号和负载阻抗时:
转移特性的折线近似
iC
C
icgcvBV BZ
gc :晶体管跨导
A
O'
O
VBZ v B
gc
iC vB
vC 常数
VBZ
:晶体管的截止电压
S管 i :0.40.6V G管 e:0.20.3V
12
§ 5.3.1 晶体管特性曲线的理想近似 输出特性的折线近似
iC
过
压
欠压
v B1
vB2 vB3 vB4
vC
临界线方程:
由（２）：
cosc
VBZVBB Vbm
（１）－ （２）：iC g c V bm co t c so cs
14
§ 5.3.2 集电极余弦电流脉冲的分解
iC g c V bm co t c so c s
iC m ag xc V bm 1 co c s
iCiCmacx o1 stcocscosc
1 2 g1
c
g1 c
Icm1 Icm0
V cm : V cc
波形系数
集电极电压的 利用系数
Vcm maxVCC 10 0.3
5-3 高频功放的折线近似分析法
折线近似分析法: 用折线代表晶体管的实际特性曲线, 再用简单的数学解析式对电路分析计算
11
§ 5.3.1 晶体管特性曲线的理想近似
§ 5.2.1 谐振功率放大器的工作原理
大信号输入时的折线近似：
iC
C
ic 0 vBVBZ
icgcvBV BZ
A
O'
O
VBZ
vBE
vBVBZ
VBZ :晶体管的导通电压 gc :晶体管的跨导
6
§ 5.2.1 谐振功率放大器的工作原理
iC
C
iC 输出失真？
A
VVBBBB
O'
O
VBZ
2 C
C C
V bm
VBZVBB Vbm
已知RP
负载线
不能确定
★ 负载线还与管子的导通程度有关，
即与基极的偏置与输入信号有关。
19
§ 5.3.3 高频功放的动态特性和负载特性
vCVccVcm cots
vBVBB Vbm cots
消cost vBVBBVbmVCVCcmvC
iCg cv B V BZ g c V B B V bV m C V c C v m C V B Z
p2
L CR
vCVCC Vcm cots
t
V cc
V cm
t
集电极功耗：Pc iCvC
9
§ 5.2.2 功率关系
ＶＣＣ供给的直流功率： P VccIC0
输出的基波功率： Po1 2Vcm IC1 m 2VR c2P m1 2Ic2m 1RP
集电极耗散功率： Pc PPo
效率：
c
Po P
1 Icm1Vcm 2 IC0Vcc
=360o 线性放大 功耗大 适用: 小信号放大
乙类放大: = 180o 甲乙类放大: C (180o 360o）
适用: 低频功率放大
丙类放大: <180o 非线性放大 功耗较小
适用: 高频功率放大
3
§ 5. 1 概 述 高频功放的主要特点:
高频、大信号、非线性状态 以调谐电路为负载实现线性放大