高频谐振放大器(III)高频功放状态分析及高频效应

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1、第3章高频功率放大器3.2.2高频谐振功率放大器的工作状态3.2.3高频谐振功率放大器的外部特性3.4高频谐振功率放大器的实际电路作业：3-8、3-91.谐振功率放大器的动特性动特性是指当加上激励信号和接上负载时，集电极电流ic与集电极电压uce的变化关系.它是由晶体管的输出特性曲线和负载线共同决定。3.2.2高频谐振功率放大器的工作动态当放大器工作于谐振状态时，它的外部电路关系式为uBE=–Eb+UbcostuCE=EC–Uccost消去cost可得，uBE=–Eb+Ub另一方面，晶体管的折线化方程为ic=gc(uBE–E’b)得出在ic–uCE坐标平面

2、上的动态特性曲线(负载线或工作路)方程：（4.3.19）=gd(uCE–V0)负载线的斜率为，截距为图中示出动态特性曲线的斜率为负值，它的物理意义是：从负载方面看来，放大器相当于一个负电阻，亦即它相当于交流电能发生器，可以输出电能至负载。用类似的方法，可得出在ic–uBE坐标平面的动态特性曲线。电压、电流随负载变化波形令uCE=EC，为图中Q点（ic为负值），再令ic=0时，为图中的P点。Uc、ic随负载变化的波形如图所示，放大器的输入电压是一定的，其最大值为Ubemax，在负载电阻RP由小至大变化时，负载线的斜率由大变小，如图中123。不同的负载，放大器的

3、工作状态是不同的,所得的ic波形、输出交流电压幅值、功率、效率也是不一样的。三种工作状态：①欠压状态---B点以右的区域。在欠压区至临界点的范围内，根据Uc=RpIc1，放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻RP的增大而增大，其输出功率、效率的变化也将如此。2.高频功放的工作状态②临界状态---负载线和ubemax正好相交于临界线的拐点。放大器工作在临界线状态时，输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也就较大。③过压状态放大器的负载较大，在过压区，随着负载Rp的加大，Ic1要下降，因此放大器的输出功率和效率也要减小。电压、电流随负载变化波形1.功率放大器的负载

4、特性什么是负载特性呢？即EC、Eb、Ub不变时，与负载之间的关系。在其他条件不变(EC、Eb、Ub为一定)，只变化放大器的负载电阻而引起的放大器输出电压、输出功率、效率的变化特性称为负载特性。电压、电流随负载变化波形3.2.3高频功放的外部特性外部特性指的是放大器的性能随外部参数变化的规律（关系）。包括负载特性、振幅特性、调制特性、调谐特性。过压状态的优点是，当负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用这种状态。负载特性曲线欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电

5、压随负载阻抗变化而变化，因此较少采用。但晶体管基极调幅，需采用这种工作状态。临界状态的特点是输出功率最大，效率也较高，比最大效率差不了许多，可以说是最佳工作状态，发射机的末级常设计成这种状态，在计算谐振功率放大器时，也常以此状态为例。负载特性曲线掌握负载特性，对分析集电极调幅电路、基极调幅电路的工作原理，对实际调整谐振功率放大器的工作状态和指标是很有帮助的。2.高频功放的振幅特性振幅特性是指放大器电流、电压、功率及效率随激励信号振幅Ub的变化特性。Ub变化，但EC、(-Eb)、Rp不变或(-Eb)变化，但EC、Ub、Rp不变，这两种情况所引起放大器工作状态的变化

6、是相同的。因为无论是Ub还是Eb的变化，其结果都是引起uBE的变化。由uBE=-Eb+UbcostuBEmax=-Eb+Ub当(-Eb)或ub由小到大变化时,放大器的工作状态由欠压经临界转入过压。Ub变化时电流、功率的变化3.高频功放的调制特性调制特性是指放大器的偏置直流电压改变时，输出的高频信号的振幅随之变化的特性。分为基极和集电极调制特性。（1）集电极调制特性----EC变化时对工作状态的影响：EC由小变大，负载线向右平移，状态由过压进入欠压，EC变化时对工作状态的影响在欠压区内，输出电流的振幅基本上不随EC变化而变化，故输出功率基本不变；而在过压区，输出

7、电流波形出现凹陷，振幅随EC的减小而下降，故输出电压也随之下降。在过压区中输出电压随EC改变而变化的特性为集电极调幅的实现提供依据；因为在集电极调幅电路中是依靠改变EC来实现调幅过程的。改变EC时，其工作状态和电流、功率的变化如上图所示。（2）基极调制特性在欠压区，电压、电流随（-Eb）变化明显，调制特性显著。4.高频功放的调谐特性调谐特性是指当谐振回路失谐时，放大器的电流、电压、功率及效率随之变化的特性。利用调谐特性，可以指示放大器是否处于谐振状态。当回路失谐时，无论实感性还是容性失谐，阻抗的模制要减小，且有相角φ，工作状态会发生变化。（1）若原来处于弱过压区

8、，当失谐时，由于阻抗模值