第2章 谐振功率放大器.ppt

第 2 章 谐振功率放大器 § 2.1 谐振功率放大器的工作原理 § 2.2 谐振功率放大器的性能特点 § 2.3 谐振功率放大器电路 三个最主要的技术指标。 因此，高频功放常采用效率较高的丙类工作状态，即晶 体管集电极电流导通时间小于输入信号半个周期的工作状 态。 同时，为了滤除丙类工作时产生的众多高次谐波分量， 采用LC谐振回路作为选频网络，故称为丙类谐振功率放大 电路。 本章着重讨论丙类谐振功放的工作原理、动态特性和 电路组成。 2.1 谐振功率放大器的工作原理 2.1.1 丙类谐振功率放大器 、 ：输出并联谐振回路（作用：选频与阻抗匹配） 、 ：高频旁路电容与隔直作用 为了实现丙类工作，基极偏置电压 应设置在功率管的截止区内 （通常为负值）。 在静态转移特性曲线上画出的集电极电流波形是周期性的脉冲序 列，其宽度小于180度。利用傅立叶级数的理论，将其分解为平均分量 （直流）、基波分量和各次谐波分量之和。即 甲、乙、丙三种工作状态下的转移特性分析 由于集电极谐振回路调谐在输入信号频率 上，所以它对 中 的基波分量呈现最大阻抗，且为纯电阻，称之为谐振电阻，在高Q值回 路中， 为回路总电容, 为回路谐振角频率, 为回路有载品质因数。 谐振回路对 中的其他分量呈现的阻抗很小，所以产生的电压可忽 略。所以 的波形为余弦波 （其中 ） 在此，谐振回路起到了选频和阻抗匹配的双重作用。 为了进一步提高效率，可以采用开关工作的谐振功率放大器，即丁类 谐振功率放大器。 2.1.2* 丁类和戊类谐振功率放大器 丁类谐振功率放大器原理电路及其波形 功率与效率 2.1.3 倍频器 1.倍频器类型 晶体管倍频器（几十MHz以下） 参量倍频（100兆周以上） 2.晶体管倍频原理电路及其特点 ①电路与丙类谐振功放相似 ，不同点在于 谐振在 上。 ②特点：谐振在 上， n 不宜过大，否则电流太小； LC选频网络 选出 分量，滤除大于或小于 的分量，要求滤波条件苛刻。 n 一般采取2或3，不宜过大。 高的倍频可以用 n 个二倍频或三倍频电路级连。 2.2 谐振功率放大器的性能特点 2.2.1 近似分析方法 准静态分析法 假设一：放大器输入和输出端均接有谐振回路，且具有理想的滤波 特性。所以，基极和集电极电压均为余弦，其管外特性方程为 假设二：管子的特性用输入和输出静态特性曲线表示，忽略其高频 效应。（注意：将输出特性曲线上的参变量通过输入特性曲线由 转 换成 。） 谐振功率放大器的近似分析方法 动态线由一根曲线（因负载是电抗性质）与一根线段构成， 动态线 与横轴交在小于VCC地方（因导通角小于180度），集电极电流是一串余弦 脉冲。 用傅立叶级数对集电极脉冲电流进行分解，求出其平均分量 和 基波分量振幅 ，进而求得 集电极谐振回路谐振电阻 直流电源提供功率 输出信号功率 集电极耗散功率 集电极效率 四个电量 、 、 、 的变化对集电极电流