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时间:2019-06-04
《谐振功放折线分析法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.2谐振高功放的折线分析法折线分析法:将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式1.转移特性曲线(正向传输特性曲线)实际理想-称为跨导-集电极电压恒定时,集电极电流与基极电压的关系曲线一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式2.输出特性曲线-是以基极电压(或基极电流)为参量的集电极电流与集电极电压的关系曲线。临界饱和线放大区饱和区临界线方程:为临界线的斜率二、余弦电流脉冲的分解当t=c时,iC=0,则当t=0时,iC=ICM,利用傅里叶级数,可将iC的脉冲序列展开为直流
2、分量分解系数基波分量分解系数n次谐波分量分解系数-波形系数三、输出功率与效率(1)直流功率:(2)输出功率:(3)集电极损耗功率:(4)集电极效率:—集电极电压利用系数甲类:乙类:丙类:在条件下,导通角越小,效率越高,但导通角不能取得太小,因为为了兼顾输出功率和效率,通常导通角取600~800,(5)导通角的选择:例1:某谐振功率放大器,VCC=24V,Po=5W,=70º,=0.9,求该功放的C、P=、PC、ICM和回路谐振阻抗Rp解:1.什么是静态特性?没有带负载阻抗的条件下得到的的关系,是晶体
3、管本身固有的。四、高功放的动态特性2.什么是动态特性?是指在电源电压(VCC和VBB)、晶体管(gC、UBZ)、输入信号Ubm和输出电压Ucm(或谐振电阻RP)一定的条件下,集电极电流iC=f(uBE,uCE)的关系称为放大器的动态特性。uBEicgCUBZ3.动态特性的表示形式表示动态特性曲线的斜率故动态特性的表示形式:可见动态特性为折线,而不是一条直线。ic0uCEubemaxube3ube2ube1ube4Uo•A•BVCC•UcmuCEmingd4.动态特性的画法(一)截距法(1)在输出特性的轴上
4、取截距为(2)通过B点作斜率为gd的直线交线于A点,则BA直线即为段的动态特性在UCE轴上找出相应的VCC点,A点在UCE轴上随投影为:•C(4)在UCE轴上选取得C点,BC直线即为段的动态特性,则AB-BC为总动态特性ic0uCEubemaxube3ube2ube1ube4Uo•A•BVCC•UcmuCEmingd•C4.动态特性的画法(二)虚拟电流法(3)连接AQ交横轴于B点(管子导通点)(4)在UCE轴上选取得C点,ABC则AB-BC为总动态特性(VCC,IQ)QQ5.高功放的三种工作状态uCEωt
5、VCCicuCEubemaxube3ube2ube1ube4临界线OQUcm1Ucm2Ucm3A1A2A3A3′M•ic欠压状态:A点在线上,但是在放大区,输出电压幅度较小,ic为尖顶脉冲。临界状态:A点在线和临界饱和线的交点上,输出电压幅度较大,ic为尖顶脉冲。过压状态:A点在的延长线上(实际上是不存在),进入晶体管饱和区,输出电压幅度大,ic为凹顶脉冲B2B1B3随Rp增大,减小五、高功放的负载特性负载特性是指gc、VBZ、VCC、VBB、Ubm不变时,改变谐振回路的谐振电阻RP,放大器的输出电流、电
6、压、功率和效率等RP随变化的关系。1.什么是负载特性?2.负载特性的分析Q点,不随Rp变化而变化的,以Q点为参考点QVCCicuCEubemaxube3ube2ube1ube4临界线O不变不变A五、高功放的负载特性QAgdVCCicuCEubemaxube3ube2ube1ube4临界线OicRp欠压过压Ic1mIcoUcmPCPoP=c临界状态:输出功率最大,效率也较高,是功率放大器的最佳工作状态,一般用于发射机的输出级。欠压状态:输出功率和效率都较低,PC较大,RP=0,PC最大,可能烧坏管子,应避
7、免。但输出电流几乎不随RP变化,放大器可视为恒流源。过压状态:在弱过压区效率最高,而输出功率下降不多,且RP变化时,输出电压相对较平稳,常用于发射机的中间级。临界Rp欠压过压临界六、各级电压变化对工作状态的影响1.VCC的影响Q点,icuceubemaxube3ube2ube1ube4临界线OA集电极调制特性(gc、VBZ、RP、VBB、Vbm不变)不变改变QVCCVCC欠压过压临界IcoIc1mVcmP=VCC欠压过压临界P0PCQVCCVCCQ注意:只有工作在过压区才能有效地实现VCC对Vcm的控制作
8、用,故集电极调幅电路应工作在过压区。2.VBB的影响(gc、VBZ、RP、Vbm、Vcc不变)——Q点向上移动ube2maxube3maxube1maxVccicuce临界线OQ1A1B1Q2A2B2A3B3Q3ict进入过压状态后,随着VBB向正值方向增大,集电极脉冲电流的宽度和幅度也增大,但凹陷加深,结果使Ico、Icml增大得十分缓慢。UcmIcoIcml临界过压欠压UBBO在欠压状态:Vbb自负值向正值方向增大时,集电
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