《谐振功放工作原理》ppt课件

1、第第 3 章章 高频功率放大器高频功率放大器作用：高效率地输出足够大的信号功率。作用：高效率地输出足够大的信号功率。谐振功率放大器谐振功率放大器宽带高频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。放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。用于放大需在很宽范围内变换频率的信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。号或宽带信号。不需调谐。第 3 章 高频功率放大器 谐振功率放大器的任务原理谐振功率放大器的任务原理 谐振功率放大器的特性分析谐振功率放大器的特性分析 谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路 丁类谐振功率放大器丁类谐振功率放大器 集成高频放大器及其运用集成高

2、频放大器及其运用 宽带高频功率放大器宽带高频功率放大器 本章小结本章小结第 3 章 高频功率放大器3.1 谐振功率放大器的任务原理谐振功率放大器的任务原理主要要求：主要要求： 了解谐振功放的电路组成，掌握其任务原理了解谐振功放的电路组成，掌握其任务原理掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率的计算。的计算。3.1.1 根本任务原理根本任务原理一、一、 放大器任务形状的选择放大器任务形状的选择222甲类甲类 180乙类乙类 90丙类丙类 90谐振功率放大器通常任务于丙类谐振功率放大器通常任务于丙类 20C)(21tduiPCEC故故越小，效率越高越小，效率越高二、

3、二、 谐振功放的电路组成谐振功放的电路组成iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路 VBB使放大器任务于丙类。使放大器任务于丙类。 LC回路调谐于输入信号回路调谐于输入信号的中心频率，构成滤波匹配的中心频率，构成滤波匹配网络。网络。 iBBBEuVu tUV cosimBB iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放电流、电压波形谐振功放电流、电压波形 tuBEOVBBuBE(on) tiBO iBmax tiCOIC0 iCmaxic1ic2.)ncos(.)2cos()cos(cnmc2mc1mC0C

4、 tItItIIi tIRu cosc1mpc tU coscm tUVuVu cos cmCCcCCCE VCCuc tuCEO三、谐振功放的任务原理三、谐振功放的任务原理 tuBEOVBBuBE(on) tiCO iCmaxVCCuc tuCEO uc与与 ui 反相反相 。 当当uBE为为uBEmax时，时，iC 为为iCmax ，而，而uCE为为uCE min。 ic不仅出现时间短，而且不仅出现时间短，而且只在只在uCE很小的时段内出现，很小的时段内出现，因此集电极损耗很小，功放效因此集电极损耗很小，功放效率较高。率较高。 20C)(21tduiPCEC谐振功放任务原理小结：谐振功放任

5、务原理小结： 设置设置VBB UBE(on) ，使晶体管任务，使晶体管任务于丙类。当输入信号较大时，可得集电极于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将余弦电流脉冲。将LC回路调谐在信号频率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上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。余弦电压输出。iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路 谐振功放电路与谐振功放电路与小信号谐振放大器小信号谐振放大器电路有何区别？电路有何区

6、别？ 电流脉冲的近似分析电流脉冲的近似分析3.1.2 余弦电流脉冲的分解余弦电流脉冲的分解假设不思索结电容，假设不思索结电容，略去略去uCE对对iC的影响，的影响，将转移特性折线化将转移特性折线化BE(on)BEUu 0C iBE(on)BEUu )(BE(on)BEcCUugi ) cos(imBBBEtUVu ）（3.1.7 ) cos(BE(on)imBBcCUtUVgi 当当 t = 时，时，iC=0，那，那么么）（3.1.8 cosimBBBE(on)UVU 利用式利用式3.1.8可将式可将式3.1.7改写为改写为）（3.1.9 )cos(cosimcC tUgi当当 t = 0 时

7、，时，iC=iCmax ，由式，由式3.1.9)可得可得）（3.1.10 )cos1(imcCmax Ugi因此，可因此，可 iC 表示为表示为 cos1coscosCmaxC tii利用傅里叶级数，可将利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为的脉冲序列展开为tnIIinn cos1mcC0C tdiI CC021ttdiI cos21Cc1m )(0Cmax i )(1Cmax i )(Cmaxcnm niI 00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )电流分解系数电流分

8、解系数称为余弦称为余弦)( n称称为为波波形形系系数数)()()(011 g3.1.2 输出功率与效率输出功率与效率cmc1m21oUIP pc1m221RI pcm22/RU CCC0DVIP DoCPP CCcmC0c1m21VUII )(211g CCcm01)()(21VU 集电极电压利用系数，在尽限运用时，集电极电压利用系数，在尽限运用时，1 甲类任务形状：甲类任务形状：180 1)(1 g%505 . 0C 乙类任务形状：乙类任务形状：90 2/)(1 g%5 .784/C 丙类任务形状：丙类任务形状：设设60 8 . 1)(1 g%90C 增大。增大。增大，增大，减小，减小， c

9、1 )( g。约约一般取一般取迅速减小使功率过小。迅速减小使功率过小。不明显，而不明显，而 70)(1 减减小小而而增增大大随随后后，但但 )(40 1 g 00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )例例 图图3.1.1所示电路中，所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp解：解：00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( )g1( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )2.01.0CCcm01C)()(21VU %799 . 075. 121)(211 g例例 图图3.1.1所示电路中，所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp解：解：CCcm01C)()(21VU %