《谐振功放》PPT课件

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1、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2.4高频功率放大器谐振功放：用谐振系统作为匹配网络的功率放大器。特点：负载匹配网络为谐振系统应用状态：丙类(或丁类、乙类)用途：对载波或已调波进行功率放大种类：丙类谐振功放丁类、戊类谐振功放倍频器了解高频功率放大器的特点，理解谐振功率放大器的工作原理以及实际谐振功放电路的组成，掌握谐振功率放大器的负载特性。本章的基本要求与基本知识点：预备知识—选频网络选频网络（滤波器）的功能：从众多频率中选出有用信号

2、，滤除或抑制无用信号；常用滤波器：LC串、并联谐振回路；集中参数滤波器。1、性能指标：中心频率ƒ0：此点传输系数最大通频带BW3dB选择性与矩形系数：描述滤波器对带外信号的衰减程度；相频特性：要求接近线性。选频特性品质因数Q：2、谐振回路的基本特性谐振频率ω0：阻抗特性选择性：最大，ω偏离ω0越大，Vo下降越多；Q值越大选择性越好通频带：预备知识—选频网络选频网络（滤波器）的功能：从众多频率中选出有用信号，滤除或抑制无用信号；常用滤波器：LC串、并联谐振回路；集中参数滤波器。性能指标：中心频率ƒ0：此点传

3、输系数最大选择性：最大，ω偏离ω0越大，Vo下降越多；Q值越大选择性越好。2.1谐振功率放大器的工作原理谐振频率ω0：2.1.1丙类谐振功率放大器1．电路组成ZL——外接负载，呈阻抗性;Lr和Cr——匹配网络，与ZL组成并联谐振回路。调节Cr使回路谐振在输入信号频率。VBB——基极偏置电压，使功率管Q点设在截止区，以实现丙类工作。图2–1–1谐振功率放大器原理电路2．集电极电流iC图2–1–2输入：vb(t)=VbmcosstvBE=VBB+vb(t)=VBB+vbmcosst集电极电流iC傅里叶级数

4、展开：为平均分量、基波分量和各次谐波分量之和。3．输出电压vo(1)对基波分量阻抗最大，为谐振电阻Re在高Q回路中，Re近似为式中，——回路总电容——回路谐振角频率——回路有载品质因数(2)对非基波分量阻抗很小，产生的电压均可忽略。丙类谐振功率放大器谐振回路的功能：①选频：利用谐振回路的选频作用，可将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出电压。②阻抗匹配：调节Lr和Cr，谐振回路将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻Re，并阻抗匹配。4．功率特性分析(1)丙类功放的问题图2–1–3脉冲宽度变化的示意图(2

5、)解决方法2.1.2丁类和戊类谐振功率放大器1．丁类谐振功率放大器(1)电路Tr二次侧两绕组相同，极性相反。T1和T2特性配对，为同型管。(2)原理若vi足够大，则vi<0时，T1饱和导通，T2截止，vA1=VCC–VCE(sat)vi>0时，T2饱和导通，T1截止，vA2=VCE(sat)A点最大振幅值：vA=vA1vA2=VCC2VCE(sat)(3)讨论①VCE(sat)小，管耗小，放大器的效率高(90%以上)；②因结电容、分布电容等影响，实际波形不理想，使管耗增大，丁类功放效率受限。2．戊类放

6、大器2.2谐振功率放大器的性能特点2.2.1近似分析方法1．使用条件——两假设①谐振回路滤波特性理想，即:②功率管特性用输入和输出静态特性曲线表示，其参变量采用vBE(而不是通常的iB)。2．分析步骤图2–2–1谐振功率放大器的近似分析方法(b)①求动态点，画波形；②连动态线，画iC波形；③图解积分求分量；④计算功率性能。(1)求动态点，画波形图2–2–1谐振功率放大器的近似分析方法(a)设定VBB、Vbm、VCC、Vcm，将t按等间隔(t=0º，15º，30º，)给定数值，由：便可确

7、定vBE和vCE(图a)。(2)连动态线，画iC波形：图2–2–1谐振功率放大器的近似分析方法(b)根据vBE和vCE值，在输出特性曲线上(以vBE为参变量)找对应的动态点，画动态线(动态点的连线)，由此可确定iC的波形。不到VCC，因为导通角小于(3)图解积分求得分量IC0和Ic1m谐振电阻(4)计算功率性能2.2.2欠压、临界和过压状态1．VBB、Vbm、VCC不变，Vcm由小变大，动态点左移①欠压状态Vcm的取值，使所对应的动态点均处在放大区。③过压状态Vcm继续增大，使A(t=0)动态点处

8、在饱和区，iC迅速减小，电流脉冲出现凹陷，Vcm增大，凹陷加深。②临界状态Vcm增大，使t=0所对应的动态点A处在临界点，iCmax略微减小。临界状态：动态点A处于放大区和饱和区临界点的状态；欠压状态：动态点A处于放大区的状态；为高度和宽度基本不变的余弦冲波过压状态：动态点A处于饱和区的状态；的高度减小，凹陷加深。2．iC的平均分量IC0与基波分量Ic1miC脉冲越宽，高度越高，IC0和Ic1m就越大。如果出现凹陷，则凹陷