1、EXIT,EXIT,3.1,谐振功率放大器的工作原理,高频电子线路,第,3,章 高频功率放大器,作用：高效率地输出足够大的信号功率。,谐振,功率放大器,宽带,高频功率放大器,放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。(丙类）,用于放大需在很宽范围内变换频率的信号或宽带信号。不需调谐。（甲类）,第,3,章 高频功率放大器,谐振功率放大器的工作原理,谐振功率放大器的特性分析,谐振功率放大器电路,丁类谐振功率放大器,集成高频放大器及其应用,宽带高频功率放大器,本章小结,3.1,谐振功率放大器的工作原理,主要要求：,理解谐振功放的电路组成，,掌握其工作原理,掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率,的计算。,
2、3.1.1,基本工作原理,一、放大器工作状态的选择,2,2,2,甲类（,180,）,乙类（,90,）,丙类（,90,）,谐振功率放大器通常工作于丙类,故,越小，效率越高,二、谐振功放的电路组成,i,C,+,u,i,R,L,+,u,CE,+,u,BE,V,CC,V,BB,i,B,+,u,c,+,+,L,C,谐振功放原理电路,V,BB,使放大器工作于丙类。,LC,回路调谐于输入信号,的中心频率，构成滤波匹配,网络。,上图的谐振功率放大器原理电路与第2章所介绍的高频小信号调谐放大器电路结构很相似，但有以下几点区别：,（1）放大管是高频大功率晶体管，常采用平面工艺制造，集电极直接和散热片连接，能承受高
3、电压和大电流。,（2）输入回路通常为调谐回路，既能实现调谐选频，又能使信号源与放大管输入端匹配。,（3）输出端的负载回路也为,LC,调谐回路，既能实现调谐选频，又能实现放大管输入端匹配。,（4）基极偏置电路为集体管发射结提供负偏压（,U,BB,为负值），常使电路工作在丙类状态。,三、谐振功放的工作原理,i,C,+,u,i,R,L,+,u,CE,+,u,BE,V,CC,V,BB,i,B,+,u,c,+,+,L,C,谐振功放电流、电压波形,t,u,BE,O,V,BB,u,BE(on),t,i,B,O,i,Bmax,t,i,C,O,I,C0,i,Cmax,i,c1,i,c2,V,CC,u,c,t,u
4、CE,O,t,u,BE,O,V,BB,u,BE(on),t,i,C,O,i,Cmax,V,CC,u,c,t,u,CE,O,u,c,与,u,i,反相。,当,u,BE,为,u,BEmax,时，,i,C,为,i,Cmax,，而,u,CE,为,u,CE,min,。,i,c,不仅出现时间短，而且只在,u,CE,很小的时段内出现，因此,集电极损耗很小,，功放效率较高。,谐振功放工作原理小结：,设置,V,BB,U,BE(on),，使晶体管工作于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将,LC,回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。,i,C,+,u,i,R,L,+,u,
5、CE,+,u,BE,V,CC,V,BB,i,B,+,u,c,+,+,L,C,谐振功放原理电路,i,C,+,u,i,R,L,+,u,CE,+,u,BE,V,CC,V,BB,i,B,+,u,c,+,+,L,C,谐振功放原理电路,谐振功放电路与小信号谐振放大器电路有何区别？,电流脉冲的近似分析,3.1.2,余弦电流脉冲的分解,假设不考虑结电容，,略去,u,CE,对,i,C,的影响，,将转移特性折线化,当,t,=,时，,i,C,=0,，则,利用式（,3.1.8,）可将式（,3.1.7,）改写为,当,t,=,0,时，,i,C,=,i,Cmax,，,由式（,3.1.9),可得,因此，可,i,C,表示为,利
6、用傅里叶级数，可将,i,C,的脉冲序列展开为（为偶函数，无余弦分量）,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,n,(,),3,(,),2,(,),0,(,),1,(,),g,1,(,),3.1.2,输出功率与效率,集电极电压利用系数，在尽限使用时，,甲类工作状态：,乙类工作状态：,丙类工作状态：,设,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,n,(,),3,(,),2,(,),0,(,),1,(,),g,1,(,),例,图,3.1.1,所示电路中，,V,CC,=24 V,，,P,o=5W,，,=70,，,=0.9,求该功放的,C,、,P,D,、,P,C,、,i,Cmax,和回路谐振阻抗,R,p,解：,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,n,(,),g,1,(,),3,(,),2,(,),0,(,),1,(,),g,1,(,),2.0,1.0,例,图,3.1.1,所示电路中，,V,CC,=24 V,，,P,o=5W,，,=70,，,=0.9,求该功放的,C,、,P,D,、,P,C,、,i,Cmax,和回路谐振阻抗,R,p,解：,
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