第2章-谐振功率放大器2.ppt

2.2.1近似分析方法,1使用条件两假设,谐振回路滤波特性理想，即尽管集电极、基极电流为脉冲波，但两回路只产生基波(余弦)电压，其他分量的电压均可忽略。,电路特点比较,功率管特性用输入和输出静态特性曲线表示，其参变量采用vBE(而不是通常的iB)。,2分析步骤,图221谐振功率放大器的近似分析方法(b),求动态点，画波形；连动态线，画iC波形；图解积分求分量；计算功率性能。,谐振功率放大器的分析,(1)求动态点，画波形,图221谐振功率放大器的近似分析方法(a),设定VBB、Vbm、VCC、Vcm，将t按等间隔(t=0，15，30，)给定数值，由便可确定vBE和vCE(图a)。,(2)连动态线，画iC波形：,图221谐振功率放大器的近似分析方法(b),根据vBE和vCE值，在输出特性曲线上(以vBE为参变量)找对应的动态点，画动态线(动态点的连线)，由此可确定iC的波形。,不到VCC，因为导通角小于,(3)图解积分求得分量IC0和Ic1m,谐振电阻,(4)计算功率性能,四变量VBB、Vbm、VCC、Vcm不同，iC的波形和数值就不同，由此求得的Re及相应的功率性能就不同。应了解四变量的影响。,2.2.2欠压、临界和过压状态,1当VBB、Vbm、VCC不变，Vcm由小变大，动态点左移,欠压状态,Vcm的取值，使所对应的动态点均处在放大区。,临界状态,Vcm增大，使t=0所对应的动态点A处在临界点，iCmax略微减小。,过压状态,Vcm继续增大，使A(t=0)动态点处在饱和区，iC迅速减小，电流脉冲出现凹陷，Vcm增大，凹陷加深。,谐振功放的工作状态,2iC的平均分量IC0与基波分量Ic1m,iC脉冲越宽，高度越高，IC0和Ic1m就越大。如果出现凹陷，则凹陷越深，IC0和Ic1m就越小。,2.2.3四个电压量对性能影响的定性讨论,一、负载特性（ic-Re的关系）,1定义,指VBB、Vbm和VCC一定，放大器性能随Re的变化特性。,2特性,Re的增加势必将引起Vcm增大(Vcm=ReIcm),ReVcmvCEmin(功放欠压过压)iC波形出现凹陷。,据此可以画出Ic0和Ic1m随Re变化的特性。,谐振功放的负载特性,3Vcm、Po、PD、PC、C随Re变化的曲线,图2-2-4负载特性,Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0，PC=PDPoC=Po/PD,图2-2-4负载特性,3讨论,(1)欠压区,Re，iC脉冲高度略有减小，相应的IC0、Ic1m也略有减小，因而Vcm(=ReIc1m)和Po()近似线性增大，而PD(=VCCIC0)略有减小，C增大，PC减小。(Re是主要变量),Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0，PC=PDPoC=Po/PD,图2-2-4负载特性,(2)过压区,Re，电流脉冲高度减小，凹陷加深，相应的IC0、Ic1m减小，结果使Vcm略有增加，Po、PD减小，且Po比PD减小的慢，从而C略有增加，PC略有减小。,Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2PD=VCCIC0，PC=PDPoC=Po/PD,图2-2-4负载特性,(3)匹配负载Reopt,Re=Reopt时，管子工作在临界状态，Po最大，C较大，PC较小，放大器性能接近最佳。此时的Re称为谐振功放的匹配负载。,二、调制特性,两种调制特性：集电极调制和基极调制特性。,1集电极调制特性（ic-Vcc的关系）,(1)含义,VBB、Vbm和Re一定，放大器性能随VCC变化的特性。,载波,调制信号,为谐振回路上的输出电压。,(2)调制特性,放大器VCC(t)的变化范围内工作在过压状态。,欠压状态：随VCC减小，集电极电流脉冲高度略有减小，因而IC0和Ic1m也将略有减小，Vcm(=ReIc1m)也略有减小。,过压状态：随VCC减小，集电极电流脉冲的高度降低，凹深加深，因而IC0、Ic1m、Vcm将迅速减小。,(3)集电极调幅原理电路,图中：,载波,调制信号,为谐振回路上的输出电压。,与谐振功放区别：集电极回路接入调制信号电压。,图227集电极调幅电路,令VCC(t)=VCC0+v(t)作为放大器的等效集电极电源电压。若要求Vcm(t)按VCC(t)的规律变换，根据集电极调制特性，放大器必须在VCC(t)的变化范围内工作在过压状态。,2基极调制特性,图226基极调制特性,(1)含义,Vbm、VCC、Re一定，放大器性能随VBB变化的特性。,(2)调制特性,放大器工作在欠压状态,当Vbm一定，VBB，iC宽度、高度，IC0Ic1m、Vcm，VCEmin，(放大器欠压过压。),过压后，随VBB，iC宽度、高度，凹陷加深，IC0和Ic1m、Vcm均增加缓慢，可认为近似不变。,(3)基极调幅原理电路,图228基极调幅电路,基极偏置电压,使Vcm按VBB(t)的规律变化，放大器工作在欠压状态。,三、放大特性,图229放大特性,1含义,当VBB、VCC和Re一定，放大器性能随Vbm变化的特性。,2特性,固定VBB，增大Vbm与上述固定Vbm增大VBB的情况类似，它们都使iC的宽度和高度增大，放大器由欠压进入过压，图229(a)。,谐振功放的放大特性,(1)谐振功放作为线性功放,图2210(a)线性功率放大器的作用,为了使输出信号振幅Vcm反映输入信号Vbm的变化，放大器必须在Vbm变化范围内工作在欠压状态。,(2)谐振功放作为振幅限幅器(Amplitud