射频电子线路电子教案：2-8 谐振功率放大器动态特性分析.ppt

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1、第二章射频电子系统中的放大器设计2.2高频谐振功率放大器（2.2.1～2.2.6）上节内容回顾与扩展谐振功率放大器功能：将直流功率转换为交流信号功率。主要指标：输出功率与效率分析方法：折线近似分析法。(大信号)工作状态：丙类大信号的非线性状态（非线性失真）上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的主要技术指标高效率、大输出功率。谐波、杂散波。上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的功率集电极效率:输出的交流功率：能量守恒：电源提供的功率：Pdc集电极耗散功率：Pc输出的交流功率：P0上节内容回顾与扩展谐振功率放大器原理上节内容回顾与扩展谐振功率放大器原理输入、输出方程？ic从原理图可以看出，

2、谐振高频功率放大器的特点是：1、为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶体管发射结为负偏置，由VBB来保证。流过晶体管的电流为失真的脉冲波形；2、负载为谐振回路，除了确保从电流脉冲波中取出基波分量，获得正弦电压波形外，还能实现放大器的阻抗匹配。ωlowhigh3ωnω2ω0VBZ上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的折线分析法VBZ理想化晶体管的导通电压或称截止电压。gc正向传输特性的斜率该斜线称为饱和临界线，其斜率为gcr上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的折线分析法上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的折线分析法上节内容回顾与扩展谐振功率放大器功率关系电源输入的直流功率(平均功率)放

3、大器输出的交流功率：波形系数g1尖顶余弦电流分解系数图倍频器：2倍频器，3倍频器。谐振功率放大器的分析上节内容回顾与扩展上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的动态特性集电极效率ηc和输出功率Po是否能最佳实现最终取决于功放的电路参数Rp和电压VBB、Vb、VCC。分析四个参数Rp和电压VCC、VBB、Vb的变化对工作状态的影响，即谐振功放的动态特性，从而阐明各种工作状态的特点，为工作状态的调整提供参考。上节内容回顾与扩展谐振功率放大器的动态特性A(Vcemin，Vbemax)Q（Vcc,IQ）IQ=gc(VBB-VBZ)V0gd2.2.3高频谐振功放的动态特性A(Vcemin，Vb

4、emax)Q（Vcc,IQ）IQ=gc(VBB-VBZ)V0gd2.2.3高频谐振功放的动态特性建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）vceicVo•AVCC•QVcm1vcemingdV02.2.3高频谐振功放的动态特性1、动态负载线建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）vceicVo•AVCC•QVcm1vcemingdV02.2.3高频谐振功放的动态特性1、动态负载线B建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）vceicVo•AVCC

5、•QVcm1vcemingdV02.2.3高频谐振功放的动态特性1、动态负载线B甲类与低频放大器负载线的斜率公式一致偏离1800，即非甲类工作时，负载线的斜率变化。建立由Rp和VCC、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）vceicVo•AVCC•QVcm1vcemingdV02.2.3高频谐振功放的动态特性1、动态负载线B当RP时，2.2.3高频谐振功放的动态特性一、负载特性vBEiC•-VBB•VBZvbeiCgCVbm•vbemaxiCmaxvceiCVCC•QvceminVcesgd•vbemax•••过压区临界区欠压区vbemaxA1A5A

6、3A4A2•V0V0V02.2.3高频谐振功放的动态特性一、负载特性欠压过压0临界Rp欠压过压0临界Rp欠压、过压、临界三种工作状态的特点：欠压：恒流，Vcm变化，Po较小，ηc低，Pc较大；过压：恒压，Icm1变化，Po较小，ηc可达最高；临界：Po最大，ηc较高；最佳工作状态发射机末级中间放大级恒流源恒压源2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（1）集电极调制特性（Vcc的影响）不变不变不变不变不变不变不变负载线斜率不变或2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（1）集电极调制特性（Vcc的影响）2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（1）集电极调制特性（V

7、cc的影响）2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（1）集电极调制特性（Vcc的影响）2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（2）基极调制特性（VBB的影响）向正向增加增加下降增加增加下降下降虚拟工作点电流下降虚拟工作点向上平移，状态从欠压到临界，甚至到达过压工作状态。A(Vcemin，Vbemax)Q（Vcc,IQ）IQ=gc(VBB-VBZ)2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制特性（2）基极调制特性（VBB的影响）过压区临界区欠压区2.2.3高频谐振功放的动态特性二、调制