集电极调制特性课件.ppt

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1、为天线等效电、放大器（4.2谐振功率放大器的原理与应用4.2.1谐振功率放大器（ResonatePowerAmplifier）的工作原理一．谐振功率放大器的工作原理分析图4.2.1(a)(b)分别为发送设备的中间放大级和末级4.2.1路),(c)为相应的原理电路。图4.2.1丙类谐振放大器的电路组成AC按工作状态分为电路是以谐振系统作匹配网络（负载）。1．电路的基本组成电路中各元件作用：输入信号（又称为激励信号）经变压器耦合到晶体管的输入端得到；是集电极直流电源电压，是基极偏置电压；为旁路电容，为电源滤波电容；L、C组成并联谐振回路，作为集电极负载回路（或

2、匹配网络），该回路又称为槽路，负载回路既可以实现选频滤波的功能，又实现阻抗匹配；4.2.1放大后的信号通过变压器耦合到负载上(图(a))或通过天线(图（b))向空间辐射。回路的谐振总电阻。图（c）中的为L、C图4.2.1丙类谐振放大器的电路组成（放大器工作原理动画）当时为甲类状态；当时为乙类状态；当时为丙类状态。称为晶体管的导通电压。4.2.1放大器的工作状态由偏置电压的大小决定2．电路特点：①电路工作在丙类状态。高，流过晶体管的电流为余弦脉冲；②谐振回路做负载。其作用是：阻抗匹配，选出余弦脉冲中的基波分量二．工作原理：，且若激励电压所以电路工作在丙类状态

3、。4.2.1图4.2.1丙类谐振放大器的电路组成电路的工作波形如图4.2.2所示。晶体管的集电极电流为周期性的余弦脉冲。实际上，工作在丙类状态的晶体管各极电流、、均为周期性余弦脉冲，均可以展开为傅立叶级数。4.2.1（集电极电流电压图解法分析动画）其中式中，、、、…、分别为集电极电流的直流分量、基波分量、以及各高次谐波分量的振幅。4.2.1……的傅立叶级数展开式为其中，、、…、为余弦脉冲分解系数，的关系曲线。图4.2.3给出了导通角与各分解系数、、…、由图可清楚地看到各次谐波分量随导通角变化的趋势。谐波次数越高，振幅就越小。因此，在谐振功率放大器中只需研究

4、直流功率与基波功率。见附录二。图4.2.3余弦脉冲分解系数曲线（余弦脉冲分解系数曲线动画）显然，只要知道电流脉冲的最大值和导通角、就可以计算、、…、。输出，即：当回路谐振于时，在回路两端得到的最大4.2.1为回路等效总电阻，（负载等效值）式中结论：丙类谐振功率放大器，流过晶体管的各极电流均为余弦脉冲，但利用谐振回路的选频作用，其输出电压仍能反映输入电压的变化规律，即输出信号基本上是不失真的余弦信号，实现线性放大的功能。图4.2.4谐振功率放大器的各极电压、电流波形4.2.1丙类谐振功率放大器的电流、电压波形如图7.2.4所示。（高频工作时晶体管电压电流波形

5、动画）二．谐振功率放大器的质量指标在保证功放管安全工作的条件下，在允许失真的范围内，高效率地输出足够大的信号功率，因此，高频功率放大器的主要技术指标有：1．电源电压提供的直流输入功率4.2.1对功率放大器的要求是：2．输出高频交流功率3．集电极损耗功率根据能量守恒定律，集电极损耗功率应为4．集电极效率②当器件确定时，一定，增大增大。③当增大的时候（或者减小的时候），减小；所以增大时，让静态工作点降低是提高和的重要途径。一定时，越大，越大。结论：①当4.2.24.2.2谐振功率放大器的近似分析方法一．近似分析方法近似分析方法（又称为准静态分析法），所作的近似

6、如下：近似一：谐振回路具有理想的选频滤波特性，其上只能产生基波电压，而其它分量的电压均可忽略。因而，尽管集电极电流为脉冲波，但是集电极电压却是余弦的。同理，放大器输入端也接有谐振回路，因而，尽管基极电流为脉冲波，但是加到基极上的电压却是余弦波，它们可分别表示为近似二：功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表示，其高频效应可忽略。根据和设定的，便可确定所需的集电极谐振回路的谐振总电阻值4.2.2时，可先设定四个电量、、、的数值，并将按在上述两个近似条件下，分析谐振功率放大器性能间隔给定不同的数值（例如）则和便是确定的数值，如图4.2.5（a）所示。图4.2.5

7、谐振功率放大器的近似分析方法为工作路，负载线)，它是指输入信号的一个周期内，由管子的集电极电流与集电极电压共同决定的动态点的运动轨迹。根据不同间隔上的和值，在以为参变量的输出特性曲线上找出对应的动态点和由此确定的值。动态线(DynamicLine）：动态点的连线称为谐振功率放大器的动态线(又称（1）动态线在横轴上的截距是，而非，这是区别于乙类放大器之处。（2）在输入信号变化一周的过程中，由晶体管的集电极电流与集电极电压共同决定的动态点沿着A→B→C→D→C→B→A轨迹移动。即动态线是条曲线，管子经历了导通→截止→导通的过程。4.2.2从图示的动态线可以看出

8、以下几点：（谐振功率放大器的近似分析方法动画）（3）集电极电压的最