丙类谐振功率放大器电路设计

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1、邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）目录1前言12丙类谐振功率放大器12.1BJT使用注意事项12.1.1集电极最大允许电流ICM22.1.2集电极最大允许耗散功率PCM22.1.3二极管击穿耐量PSB22.1.4发射极开路,集电极-基极间反向击穿电压U(BR)CEO22.2丙类谐振功率放大器电路22.3丙类谐振功率放大器工作原理42.4丙类谐振功率放大器电路分析42.4.1丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路52.4.2丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路52.4.3匹配网络62.4.4VBB、VCM、VBM、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析6

2、3丙类谐振功率放大器电路的设计113.1丙类谐振功率放大器设计113.1.1晶体管的选择1119邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）3.1.2判别三极管类型和三个电极的方法123.1.3电容的选择123.2电路设计与分析133.2.1电路设计基本事项133.2.2电路设计与分析143.3电路仿真153.3.1ELECTRONICSWORKBENCHEDA简介153.3.2基于EWB电路仿真用例154对丙类谐振功率放大器的展望17结论17谢辞18参考文献1919邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）19邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）1前言电子技术迅猛

3、发展。由分立元件发展到集成电路，中小规模集成电路，大规模集成电路和超大规模集成电路。基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大的输出功率，而且，通信距离越远，要求输出功率越大。所以，为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛的应用，而且能高效率的将电源供给的直流能量转换为高频交流输

4、出，研究它具有很高的社会价值。这里主要介绍放大器核心部件BJT，丙类谐振功率放大器的电路组成及其原理，设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真，以及对丙类谐振功率放大器发展的展望。2丙类谐振功率放大器2.1BJT使用注意事项晶体管作为放大器的核心部件，为使电路发挥其更高价值，一定要注意，在使用晶体管时，让其工作在安全工作区内，安全工作区如图2-1-1所示。图2-1-1晶体管安全工作区19邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）2.1.1集电极最大允许电流ICM当IC超过ICM后，放大器性能降低，若IC过大也可能烧坏晶体管。2.1.2集电极最大允许耗散功率PCM晶体

5、管在集电极上产生的功耗使集电结发热，超过集电结的最大耗散功率后，晶体管可能会被烧坏，大功率管中为提高PCM，一般外装散热器。2.1.3二极管击穿耐量PSB由于二次击穿是不可逆的,在使用时必须要求不发生二次击穿。2.1.4发射极开路,集电极-基极间反向击穿电压U(BR)CEO使用时,集电结电压超过U(BR)CEO后,会使晶体管造成永久性损坏或功能下降。2.2丙类谐振功率放大器电路在放大器原理上，功率放大器与其他放大器一样，都是能量转换器件，最主要是安全、高效和不失真（失真在允许范围内）地输出所需信号功率，为高效率输出信号且不失真（或失真在允许的范围内），通常采用丙类

6、谐振功率放大器。本章主要介绍丙类谐振功率放大器的电路组成和工作原理并对各种状态进行分析。在丙类谐振功率放大器中，管外电路由直流馈电电路和自给偏自电路两部分组成。如图2-2-1所示为集电极直流馈电电路（串馈），图中，LC为高频扼流圈,它与CC构成电源滤波电路,需要在信号频率上，LC的感抗很大，接近于开路，CC容抗很小，接近于短路，目的是避免信号通过直流电源而发生极间反馈，造成工作不稳定。由于自给偏置效应可以使输入信号振幅变化时起到自动稳定输出电压振幅,因此,在基极通常采用自给偏置电路,如图2-1-2所示，提高的偏置电压是由基极电流脉冲iB中的平均分量IBO在高频扼流

7、圈LB中固有直流电阻上产生的压降，电路中LB为功率管基极电路提供直流通路。滤波匹配网络介于晶体管和外接负载之间,充分滤除不需要的高次谐波,以保证负载上的输出基波功率。19邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）图2-2-1集电极直流馈电电路（串馈）图2-2-2自给偏置电路图2-2-3为丙类谐振功率放大器的简单基本电路,输入端采用自给偏置电路,输出端为集电极直流馈电电路(串馈)。图2-2-3丙类谐振功率放大器的简单基本电路19邢台学院2011届本科生毕业论文（设计）2.3丙类谐振功率放大器工作原理图2-3-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压V

8、BB应设置