非 第2章谐振功率放大器 子2.1谐振功率放大器的工作原理 2,2谐振功率放大器的性能特点 2.3谐振功率放大器电路
第 2 章 谐振功率放大器 2.1 谐振功率放大器的工作原理 2.2 谐振功率放大器的性能特点 2.3 谐振功率放大器电路
今第二章谐振血率放大器岭 第2章谐振功率放大器 谐振功放是一种用诸振系统作为匹配网络的功率 放大器,一般工作在丙类(或丁类、乙类),主要用 在无线电发射机中,用来对载波或已调波进行功率放 人 构成:匹配网络为谐振系统 应用状态:丙类(或丁类、乙类) 用途:对载波或已调波进行功率放大
第 2 章 谐振功率放大器 谐振功放是一种用谐振系统作为匹配网络的功率 放大器，一般工作在丙类（或丁类、乙类），主要用 在无线电发射机中，用来对载波或已调波进行功率放 大。 用途：对载波或已调波进行功率放大 构成：匹配网络为谐振系统 应用状态：丙类（或丁类、乙类）
今第二章谐振血率放大器岭 2.1谐振功率放大器的工作原理 在谐振功率放大器中,它的管外电路由直流馈电电 路和滤波匹配网络两部分组成。 211丙类谐振功率放大器 1.电路组成 外接负载,呈阻抗性,用C与R串联等 效电路表示 L和Cr一一匹配网络, C 与Z组成并联谐振回路。调 P() R I 节C使回路谐振在输入信号O 频率
2.1 谐振功率放大器的工作原理 在谐振功率放大器中，它的管外电路由直流馈电电 路和滤波匹配网络两部分组成。 2.1.1 丙类谐振功率放大器 1. 电路组成 ZL —— 外接负载，呈阻抗性，用 CL与 RL串联等 效电路表示。 Lr 和 Cr ——匹配网络， 与 ZL 组成并联谐振回路。调 节 Cr 使回路谐振在输入信号 频率
今第二章谐振血率放大器岭 BB 基极偏置电压, 设置在功率管的截止区,以 (1 实现丙类工作。 00 2.集电极电流i 若忽略基区宽度调制效应及管4 子结电容的影响,则在输入信号电 压v2(t)= V cosa,t的作用下, 根据v=VB+n1(1)=Vn+ coso t 在静态转移特性曲线(i~v)上画 出的集电极电流波形是一串周期重,A5 复的脉冲序列,脉冲宽度小于半
VBB——基极偏置电压， 设置在功率管的截止区，以 实现丙类工作。 2. 集电极电流 ic 若忽略基区宽度调制效应及管 子结电容的影响，则在输入信号电 压 v t V t b bm s ( ) = cos 的作用下， 根据 vB E =VB B + vb (t) =VB B +Vbmcoss t ， 在静态转移特性曲线 (ic ～vBE)上画 出的集电极电流波形是一串周期重 复的脉冲序列，脉冲宽度小于半
今第二章谐振血率放大器岭 个周期。用付里叶级数可将电流 脉冲序列分解为平均分量、基波 分量和各次谐波分量之和,即 io=lco titi CO cI 2 VRE CI I+ coso t+ cosco t+. cm czm 3.输出电压vo (1)对基波分量 由于集电极谐振回路调谱在输入信号频率上,因而 它对ic中的基波分量呈现的阻抗最大,且为纯电阻, 称为谐振电阻,在高Q回路中,其值R。近似为
个周期。用付里叶级数可将电流 脉冲序列分解为平均分量、基波 分量和各次谐波分量之和，即 = + + + = + + + I I t I t i I i i C0 c1m s c2m s C C0 c1 c2 cos cos2 3. 输出电压 vo (1) 对基波分量 由于集电极谐振回路调谐在输入信号频率上，因而 它对 iC 中的基波分量呈现的阻抗最大，且为纯电阻， 称为谐振电阻，在高 Q 回路中，其值 Re 近似为
今第二章谐振血率放大器岭 2 R R L CR 式中,C 回路总电容 C+C an=0=1C1—回路谐振角频率 Q=aL1/R1—回路有载品质因数 (2)对非基波分量 谐振回路对ic中的其它分量呈现的阻抗均很小,平 均分量和各次谐波分量产生的电压均可忽略
t L r L 2 r 2 0 e C R L R L R = = 式中， r L r L t C C C C C + = —— 回路总电容 0 s r t = = 1/ L C —— 回路谐振角频率 e 0 r L Q = L / R —— 回路有载品质因数 (2) 对非基波分量 谐振回路对 iC 中的其它分量呈现的阻抗均很小，平 均分量和各次谐波分量产生的电压均可忽略
今第二章谐振功率放大器 结论:回路上仅有由基波分量产生的电压v,因而 在负载上可得到所需的不失真信号功率。 小结:丙类谐振功率放大器的功能 (1)选频:利用谐振回路的选频作用,可将失真的 集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。 (2)阻抗匹配:谐振回路将含有电抗分量的外接负 载变换为谐振电阻R,而且调节L和C还能保持回 路谐振时使R等于放大管所需的集电极负载值,实现 阻抗匹配。 所以,谐振功率放大器中,诸振回路起到选频和匹 配负载的双重作用
结论：回路上仅有由基波分量产生的电压vc，因而 在负载上可得到所需的不失真信号功率。 小结：丙类谐振功率放大器的功能 (1) 选频：利用谐振回路的选频作用，可将失真的 集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。 (2) 阻抗匹配：谐振回路将含有电抗分量的外接负 载变换为谐振电阻 Re，而且调节 Lr 和 Cr 还能保持回 路谐振时使 Re 等于放大管所需的集电极负载值，实现 阻抗匹配。 所以，谐振功率放大器中，谐振回路起到选频和匹 配负载的双重作用
今第二章谐振功率放大器岭 4.丙类功放的功率特性分析 (1)丙类功放的问题 icl icl 若提高集电极效率,管子 导通时间减小;但引起ic中基 波分量幅度Ⅰn减小,从而导 致输出功率减小。 (2)解决方法 ①将基极偏置电压Vε向负值方向增大,减少管 子导通时间。 ②增大集电极脉冲高度,即提高输入激励电压幅 度Vbm,使减小导通时间的同时维持输出功率不变
4. 丙类功放的功率特性分析 (1) 丙类功放的问题 若提高集电极效率，管子 导通时间减小；但引起 iC 中基 波分量幅度 Icm 减小，从而导 致输出功率减小。 (2) 解决方法 ① 将基极偏置电压 VBB 向负值方向增大，减少管 子导通时间。 ② 增大集电极脉冲高度，即提高输入激励电压幅 度 Vbm，使减小导通时间的同时维持输出功率不变
今第二章谐振血率放大器岭 ③后果:加到基极 上的最大反向电压(VB 一Vbm)可能使功率管发 Ca 射结反向击穿。 --(cm-- 在维持输出功率 的条件下,一味地减 管子导通时间来提高 集电极效率的做法往往是不现实的。为进一步提高效率 可采用开关工作的谐振功率放大器一一丁类
③ 后果：加到基极 上的最大反向电压(VBB －Vbm)可能使功率管发 射结反向击穿。 在维持输出功率 的条件下，一味地减 管子导通时间来提高 集电极效率的做法往往是不现实的。为进一步提高效率， 可采用开关工作的谐振功率放大器——丁类
今第二章谐振功率放大器岭 212丁类和戊类谐振功率放大器+c Tr 1.丁类简介 T (1)电路 Y ic L Tr次级两绕组相同,极性相反。。 RAIL T1和T2特性配对,为同型管 (2)原理 若v足够大,则 >0时,T1饱和导通,T2截止,∧ Al CC CE(sat) 吟1<0,T2饱和导通,T截止,5
2.1.2 丁类和戊类谐振功率放大器 1. 丁类简介 (1) 电路 Tr 次级两绕组相同，极性相反。 T1 和 T2 特性配对，为同型管。 (2) 原理 若 vi 足够大，则 vi ＞ 0时，T1饱和导通，T2 截止， A1 CC CE(sat) v =V − v vi ＜ 0，T2 饱和导通，T1 截止