高频电子线路3-3.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 丙类高频功放的折线分析法,五、丙类高频功率放大器的负载特性,(一,),什么是负载特性,在,V,CC,、,V,BB,、,g,C,、,U,BZ,、,U,bm,一定的条件下，,改变,谐振回路的谐振电阻,R,p,，高频功率放大器的工作状态、电流电压、功率效率随,R,p,的变化关系，称为负载特性。,(二,),负载特性的分析,采用虚拟电流法做动态特性，根据动态特性随,R,p,的变化关系来进行分析说明。,由于 不随,R,p,变化，也不随,R,p,变化，所以动态特性斜率 与,R,p,成反比。,1，动态特性随,R,p,的变化关系,条件：,V,CC,、,V,BB,、,g,C,、,U,BZ,、,U,bm,不变；,R,p,改变,由上述分析当,R,p,增大时有：,Q,点不变；,u,BEmax,不变；斜率 变小，可画出下图（同3-10）。,可见当,R,p,增大时，动态特性曲线由,A,1,B,1,-,B,1,C,1,到,A,2,B,2,B,2,C,2,到,M,A,3,A,3,B,3,B,3,C,3。,2，工作状态随,R,p,变化的关系,R,p,由小变大，工作状态由欠压变到临界，然后进入过压状态。,在过压状态,I,CM,随,R,p,增大而减小.,I,C0,、,I,C1m,也随,R,p,增大而减小。,U,cm,=,I,C1m,R,p,随,R,p,增大而缓慢增大，其值不会大于,V,CC,在欠压和临界状态下,电流脉冲幅度,I,CM,不变,不变，,也不变,则,I,C0,、,I,C1m,不变.,U,cm,=,I,C1m,R,p,随,R,p,增大而增大.,R,p,欠压 临界 过压,图3-11 高频功率放大器的负载特性,I,C1m,U,cm,I,C0,3，电流电压随,R,p,变化的关系,图3-10,4，功率效率随,R,p,变化的关系,直流输入功率：,交流输出功率：,集电极损耗功率：,效率：,与,I,C0,的变化规律相同,(1)欠压-临界随,R,p,增大而增大,(2)过压状态随,R,p,增大而减小,(3)临界状态为最大值,(1)欠压-临界随,R,p,增大而增大,(2)弱过压状态为最大值,I,C0,I,C1m,U,cm,R,p,欠压 临界 过压,图3-11 高频功率放大器的负载特性,R,p,欠压 临界 过压,P,=,P,o,P,c,(三,),结论,I,C0,I,C1m,U,cm,R,p,欠压 临界 过压,图3-11 高频功率放大器的负载特性,R,p,欠压 临界 过压,P,=,P,o,P,c,1，在,V,CC,、,V,BB,、,g,C,、,U,BZ,、,U,bm,不变的条件下，谐振回路的谐振电阻,R,p,由小变大，工作状态由欠压到临界，然后进入过压状态。,2，在欠压状态，输出功率,P,o,和效率都比较小，损耗功率,P,c,却很大。因此除特殊场合很少采用这种状态。,3，在临界状态，输出功率,P,o,最大，效率也较高，常用作发射机的功率输出级。,4，在过压状态，输出电压振幅,U,cm,变化较小，多用于需要维持输出电压比较平的场合。例如发射机的中间级。,六、各级电压变化对工作状态的影响,(一,),集电极电源电压,V,CC,变化对工作状态的影响,在,V,BB,、,g,C,、,U,BZ,、,U,bm,、,R,p,不变的条件下，改变,V,CC,，采用虚拟电流法作动态特性。,Q,点随,V,CC,变化水平移动，,V,CC,增大，,Q,点右移,在欠压-临界 不变，不变，,不变，不变。在过压区，,V,CC,增大，,U,cm,增大,则 ，随,V,CC,增大，减小,。,1，动态特性随,V,CC,的变化关系,由上述分析当,V,CC,增大时有：,Q,点右移；,u,BEmax,不变；斜率 在欠压-临界区不变，在过压区随,V,CC,增大而减小，可画出图3-12。,可见当,V,CC,增大时，动态特性曲线由,MA,3,A,3,B,3,B,3,C,3,到,A,2,B,2,B,2,C,2,到,A,1,B,1,-,B,1,C,1,2，工作状态随,V,CC,的变化关系,V,CC,由小变大，工作状态由过压到临界然后进入欠压,3，电流电压随,V,CC,变化的关系,在过压状态,I,CM,随,V,CC,减小而减小.,I,C0,、,I,c1m,随,V,CC,减小而减小。,U,cm,随,V,CC,减小而减小。见图3-13,在欠压和临界状态下,电流脉冲幅度,I,CM,不变,不变，,也不变,则,I,C0,、,I,C1m,不变.,U,cm,不变.,4，功率效率随,R,p,变化的关系,直流输入功率：,交流输出功率：,集电极损耗功率：,效率：,(二,),输入信号电压幅值,U,bm,变化对工作状态的影响,在,V,BB,、,V,CC,、,g,C,、,U,BZ,、,R,p,不变的条件下，改变,U,bm,采用虚拟电流法作动态特性。,1，动态特性随,U,bm,的变化关系,欠压-临界区,随,U,bm,增大而减小，,随,U,bm,增大而增大，,随,U,bm,增大而增大，,随,U,bm,增大而减小,过压区，与欠压区相比，随,U,bm,的增大,U,cm,的增大要减缓,故 随,U,bm,的增大略增,由上述分析当,U,bm,增大时有：,Q,点不变；,u,BEmax,增大；斜率 在欠压-临界区随,V,CC,增大而减小，在过压区随,V,CC,增大而略增，可画出图3-14。,当,U,bm,增大时，动态特性曲线由,A,1,B,1,-,B,1,C,1,到,A,2,B,2,B,2,C,2,到,MA,3,A,3,B,3,B,3,C,3；,工作状态由欠压到临界然后进入过压。,由图3-14可分析电流电压、功率效率随,U,bm,变化的关系，得到图3-15。,(三,),V,BB,变化对工作状态的影响,在,U,bm,、,V,CC,、,g,C,、,U,BZ,、,R,p,不变的条件下，改变,V,BB,采用虚拟电流法作动态特性。,1，动态特性随,U,bm,的变化关系,欠压-临界区,随,V,BB,增大而减小，,随,V,BB,增大而增大，,随,V,BB,增大而增大，,随,V,BB,增大而减小,过压区，,V,BB,增大,U,cm,略增,则 略减,由上述分析当,V,BB,增大时有：,Q,点垂直上移；,u,BEmax,增大；斜率 在欠压-临界区随,V,CC,增大而减小，在过压区随,V,CC,增大而略减，可画出图3-16。,当,V,BB,增大时，动态特性曲线由,A,1,B,1,-,B,1,C,1,到,A,2,B,2,B,2,C,2,到,MA,3,A,3,B,3,B,3,C,3；,工作状态由欠压到临界然后进入过压。,由图3-16可分析电流电压、功率效率随,U,bm,变化的关系，其关系与图3-15相似。,例：填空题,为使谐振功放从临界变为欠压状态，应使集电极直流偏置电压,V,cc,或使基极直流偏置电压,V,bb,或使回路谐振电阻,R,L,或使输入信号电压振幅,U,bm,；,为使谐振功放从临界变为欠压状态，应使集电极直流偏置电压,V,cc,由小变大,或使基极直流偏置电压,V,bb,由大变小,或使回路谐振电阻,R,L,由大变小,或使输入信号电压振幅,U,bm,由大变小,；,例,：,谐振功率放大器原工作于欠压状态。现在为了提高输出功率，将放大器调整到临界工作状态。试问，可分别改变哪些量来实现？当改变不同的量调整到临界状态时，放大器输出功率是否都是一样大？,解,：(),增大,R,p,可由欠压调整到临界，随,R,p,增大输出功率增大。,(),增大,U,bm,可由欠压调整到临界，随,U,bm,增大输出功率增大。,(3),增大,V,BB,可由欠压调整到临界，随,V,BB,增大输出功率增大。,注：,减小,V,可由欠压调整到临界，但输出功率不变。,三者的改变由欠压到临界，放大器输出功率不一样大,第四节 丙类高频功率放大电路,一、直流馈电电路,集电,极,馈电,：,串馈：晶体管、,V,CC,、LC,回路串联,并馈：晶体管、,V,CC,、LC,回路并联,基极馈电,：,串馈：晶体管、,V,BB,、,输入信号串联,并馈：晶体管、,V,BB,、,输入信号并联,馈电线路分类：,（一）集电极馈电,图3-17的直流通路和交流通路如下图：,集电极馈电线路的组成原则：,(1),V,CC,只加在晶体管上,，,而无其他电阻，使损耗功率,P,c,最小，效率最大。,(2),I,c1m,只加在,LC,回路上，而无其他电阻，使输出功率,P,o,最大。,可见,集电极串馈电路和并馈电路均满足此馈电原则。,(二)基极馈电线路,分类：串馈和并馈；外加偏置和自给偏压。,u,b,+,-,u,b,+,-,图3-18的直流通路和交流通路如下图：,组成原则：,V,BB,和,u,b,均直接加在晶体管上,，,提高效率。,V,BB,+,-,V,BB,+,-,(,a),并馈(,b),串馈,分析图3-19是并馈还是串馈：,作业,3-4,3-7,3-9,3-13,