3.1丙类谐振功率放大器的工作原理

第3章高频功率放大器

3.1丙（C）类谐振功率放大器的工作原理

3.2

谐振功率放大器的特性分析

3.3谐振功率放大器电路

3.4丙类倍频器与高效率功率放大器

3.5

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掌握谐振功率放大器的电路组成、工作原理和工作特点。掌握谐振功率放大器输出功率和效率的估算。主要要求：3.1.1基本工作原理一、电路组成VBB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。RL为功放外接等效负载电阻二、电压、电流波形可见：设置VBB<UBE(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。在一个信号周期内，只有小于半个信号周期的时间内有集电极电流流通（丙类放大），形成余弦脉冲电流。iCmax是余弦脉冲电流的最大值，θ是导通角（＜90o

）。LC谐振回路的作用：（1）选频。滤除余弦脉冲电流中的直流和各次谐波，输出不失真的余弦波电压；（2）阻抗匹配。通过调节L、C可将RL转换成功放管所需的负载值Re。uc与ui反相。当uBE为uBEmax时，iC为iCmax

，而uCE为uCEmin。ic不仅出现时间短，而且只在uCE很小的时段内出现，因此集电极损耗很小，功放效率较高。

谐振功率放大电路与小信号谐振放大电路有何区别？（1）作用与要求不同。小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大，要求有较高的选择性和谐振增益；谐振功放主要用于高频信号的功率放大，要求效率高，输出功率大。（2）工作状态不同。小信号谐振放大器输入信号很小，要求失真小，故工作在甲类状态；谐振功放为大信号放大器，为了提高效率，工作在丙类状态。（3）对谐振回路要求不同。小信号谐振放大器主要用来选择有用信号抑制干扰信号，要求它有较高的选择，故回路的Q值较高；而谐振功放谐振回路主要用于抑制谐波，实现阻抗匹配，输出大功率，所以回路的Q值低。3.1.2余弦电流脉冲的分解可证明可将iC的脉冲序列展开为查看证明过程…00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180

°

n()

3()

2()

0()

1()g1()常用余弦脉冲分解系数θcosθα0α1α2g1

40o0.7660.1470.2800.2411.90

50o0.6430.1830.3390.2671.85

60o0.5000.2180.3910.2761.80

65o0.4230.2360.4140.2741.76

70o0.3420.2530.4360.2671.73

75o0.2590.2690.4550.2581.69

90o0.0000.3190.5000.2121.57

120o-0.5000.4060.5360.0921.32

180o-1.0000.5000.0000.0001.003.1.3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00.10.20.30.40.50.620406080100120140160180

°

n()

3()

2()

0()

1()g1()例3.1.1

下图所示电路中，VCC=24V，Po=5W，

=70º，

=0.9,求该功放的

C、

PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗Re解：解：作业：说明：谐振回路谐振电阻Re比较小，是因为功放需要输出较大功率。Re小会使回路等效Qe值下降。例3.1.1

下图所示电路中，VCC=24V，Po=5W，

=70º，

=0.9,求该功放的

C、

PD、PC、iCmax和回路谐振阻抗ReiC表达式的证明