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时间:2019-08-04
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1、第2章谐振功率放大器2.2谐振功率放大器的性能特点2.2.1近似分析方法2.2.2欠压、临界和过压状态2.2.3四个电压量对性能影响的定性讨论2.2.1近似分析方法非谐振功放丙类谐振功放集电极负载纯电阻谐振回路,含电抗元件求功率性能图解法准静态分析法要点求负载线求动态线1.使用条件——两假设①谐振回路滤波特性理想,即尽管集电极、基极电流为脉冲波,但两回路只产生基波(余弦)电压,其他分量的电压均可忽略。电路特点比较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
2、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。谐振功率放大器的分析(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
3、功率性能四变量VBB、Vbm、VCC、Vcm不同,iC的波形和数值就不同,由此求得的Re及相应的功率性能就不同。应了解四变量的影响。2.2.2欠压、临界和过压状态1.当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。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。③过压状态Vcm继续增大,使A(t=0)动态点处在饱和区,iC迅速减小,电流脉冲出现凹陷,Vcm增大,凹陷加深。谐振功放的工作状态2.iC的平均分量IC0与基波分量Ic1miC脉冲越宽,高度越高,IC0和Ic
4、1m就越大。如果出现凹陷,则凹陷越深,IC0和Ic1m就越小。2.2.3四个电压量对性能影响的定性讨论一、负载特性(ic-Re的关系)1.定义指VBB、Vbm和VCC一定,放大器性能随Re的变化特性。2.特性Re的增加势必将引起Vcm增大(Vcm=ReIcm)ReVcmvCEmin(功放欠压过压)iC波形出现凹陷。据此可以画出Ic0和Ic1m随Re变化的特性。谐振功放的负载特性3.Vcm、Po、PD、PC、C随Re变化的曲线图2-2-4负载特性Vcm=ReIc1m,Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0,PC=PD-PoC=Po/PD图2-2
5、-4负载特性3.讨论(1)欠压区Re,iC脉冲高度略有减小,相应的IC0、Ic1m也略有减小,因而Vcm(=ReIc1m)和Po()近似线性增大,而PD(=VCCIC0)略有减小,C增大,PC减小。(Re是主要变量)Vcm=ReIc1m,Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0,PC=PD-PoC=Po/PD图2-2-4负载特性(2)过压区Re,电流脉冲高度减小,凹陷加深,相应的IC0、Ic1m减小,结果使Vcm略有增加,Po、PD减小,且Po比PD减小的慢,从而C略有增加,PC略有减小。Vcm=ReIc1m,Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0,
6、PC=PD-PoC=Po/PD图2-2-4负载特性(3)匹配负载ReoptRe=Reopt时,管子工作在临界状态,Po最大,C较大,PC较小,放大器性能接近最佳。此时的Re称为谐振功放的匹配负载。3.讨论(3)匹配负载ReoptRe=Reopt时,管子工作在临界状态,Po最大,C较大,PC较小,放大器性能接近最佳。此时的Re称为谐振功放的匹配负载。二、调制特性两种调制特性:集电极调制和基极调制特性。1.集电极调制特性(ic-Vcc的关系)(1)含义VBB、Vbm和Re一定,放大器性能随VCC变化的特性。——载波——调制信号为谐振回路上的输出电压。(2)调制特性
7、放大器VCC(t)的变化范围内工作在过压状态。①欠压状态:随VCC减小,集电极电流脉冲高度略有减小,因而IC0和Ic1m也将略有减小,Vcm(=ReIc1m)也略有减小。②过压状态:随VCC减小,集电极电流脉冲的高度降低,凹深加深,因而IC0、Ic1m、Vcm将迅速减小。(3)集电极调幅原理电路图中:——载波——调制信号为谐振回路上的输出电压。与谐振功放区别:集电极回路接入调制信号电压。图2–2–7集电极调幅电路令VCC(t)=VCC0+v(t)作为放大器的等效集电极电源电压。若要求Vcm(t)按VCC(t)的规律变换,根据集电极调制特性,放大器必须在VCC(
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