达到临界饱和32谐振功率放大器的特性分析-西南科技大学网络课件.ppt

1、u 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理u 谐振功率放大器的特性分析谐振功率放大器的特性分析u 谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路本节导学本节导学本小节讨论了谐振功率放大器按照是否进入饱和区分为本小节讨论了谐振功率放大器按照是否进入饱和区分为三种工作状态：欠压、临界以及过压状态；然后分别讨论了三种工作状态：欠压、临界以及过压状态；然后分别讨论了当负载、集电极电压、基极电压以及输入信号幅度变化时放当负载、集电极电压、基极电压以及输入信号幅度变化时放大器对应的输出功率、效率的关系。要求同学理解这三种工大器对应的输出功率、效率的关系。要求同学理解这三种工作状态以及负载特性、集电极调制特

2、性、基极调制特性以及作状态以及负载特性、集电极调制特性、基极调制特性以及放大特性。放大特性。3.2.1 谐振功放的工作状态与负载特性谐振功放的工作状态与负载特性放大器工作状态的分类：放大器工作状态的分类：按晶体管导通时间长短分按晶体管导通时间长短分甲类甲类（始终导通）（始终导通）乙类乙类（半周导通）（半周导通）甲乙类甲乙类（大半周导通）（大半周导通）丙类丙类（小半周导通）（小半周导通）丙类谐振功放按晶体管是否进入饱和区分丙类谐振功放按晶体管是否进入饱和区分欠压欠压（不进入饱和区）（不进入饱和区）过压过压（进入饱和区）（进入饱和区）临界临界（达到临界饱和）（达到临界饱和）3.2 谐振功率放大器的

3、特性分析谐振功率放大器的特性分析一、欠压、临界和过压工作状态一、欠压、临界和过压工作状态VCCOuCEtVCCucuCEminuCEmin= VCC UcmuCE= VCC uc tiCO欠压区欠压区 tiCO过压区过压区 tiCO临界临界iC 凹陷的原因：谐振回路作负凹陷的原因：谐振回路作负载。载。饱和时，饱和时， iC随饱和程度的随饱和程度的增加而增加而迅速减小，从而出现迅速减小，从而出现凹陷。凹陷。过压区：临界饱和线过压区：临界饱和线右边的区域右边的区域欠压区：临界饱和线欠压区：临界饱和线左边的区域左边的区域二、负载特性二、负载特性 VCC 、VBB 、Uim 不变时，放大器的输出电流、

4、电压、不变时，放大器的输出电流、电压、功率和效率等随谐振回路的谐振电阻功率和效率等随谐振回路的谐振电阻 Re 变化的特性称为变化的特性称为放大器的负载特性。放大器的负载特性。v下图表示在三种不同负载电阻时，根据折线法作出的三条下图表示在三种不同负载电阻时，根据折线法作出的三条不同的动态负载线不同的动态负载线A1B1、A2B2、A3B3，以及相应的集电极，以及相应的集电极电流脉冲波形。电流脉冲波形。 ic t uCE uCE t 0 UCCC Q UCm1 斜率-gd A2 t icm A1 A3 B3 B2 B1 UCm2 UCm2 UBB uBE 三种不同斜率情况下的动态线及波形分析三种不同

5、斜率情况下的动态线及波形分析 o 过压过压临界临界欠压欠压ec1mcmRIUec1m221oRIP CCC0DVIP oDCPPP PC 在回路阻抗很小时很大！因此，回路失谐大时易在回路阻抗很小时很大！因此，回路失谐大时易损坏功率管，须加以注意。损坏功率管，须加以注意。DoC/ PP 谐振功放的负载特性谐振功放的负载特性ReOIC0Ic1mUcm欠压欠压临界临界过压过压电压、电流变化曲线电压、电流变化曲线ReP O欠压欠压 临界临界过压过压PoPomaxPDPC c功率、效率变化曲线功率、效率变化曲线临界时临界时Po最大，最大， PC较小，效率较高，功放性能最佳。较小，效率较高，功放性能最佳。

6、3.2.2 V VCC CC 对谐振功放工作状态的影响对谐振功放工作状态的影响 ic ic t icm UBB 转移特性 Uon O uBE 斜率 g t Uim uBE uCE uCE t 0 UCCC Q UCm 斜率-gd A B CDEFRe 、VBB 、Uim 不变，不变， VCC 时，使时，使uCEmin ，使放大器，使放大器从过压区经临界状态过渡到欠压区。从过压区经临界状态过渡到欠压区。3.2.2 V VCC CC 对谐振功放工作状态的影响对谐振功放工作状态的影响 把把Re、VBB 、Uim 不变时，不变时， Ucm随随VCC变化的特性变化的特性称为集电极调制特性。称为集电极调制

7、特性。谐振功放用作集电极调制电路时，必须工作于过压区。谐振功放用作集电极调制电路时，必须工作于过压区。 ic t uCE uCE t 0 UCCC Q 斜率-gd A2 t icm B2 UCm VBB uBE 三种不同斜率情况下的动态线及波形分析三种不同斜率情况下的动态线及波形分析 o Uim减小减小Uim增加增加当当Uim增加，这时增加，这时放大器将进入过压放大器将进入过压状态。状态。当当Uim减小，这减小，这时放大器将进入时放大器将进入欠压状态。欠压状态。1. Uim对放大器工作状态的影响对放大器工作状态的影响3.2.3 U3.2.3 Uimim和和V VBBBB 对谐振功放工作状态的影

8、响对谐振功放工作状态的影响 UimI UO欠压欠压临界临界 过压过压IC0Ic1mUcm 把把RP 、VBB 、VCC 不变时，不变时， Ucm随随Uim变化的特性称为变化的特性称为放大特性或振幅特性。放大特性或振幅特性。谐振功放用作线性放大器时应工作于欠压区，若工作于过谐振功放用作线性放大器时应工作于欠压区，若工作于过压区，则成为限幅器。压区，则成为限幅器。3.2.3 U3.2.3 Uimim和和V VBB BB 对谐振功放工作状态的影响对谐振功放工作状态的影响2. VBB对放大器工作状态的影响对放大器工作状态的影响 VBBI UO欠压欠压临界临界过压过压UcmIc1mIC0 把把RP 、V

9、CC 、Uim 不变时，不变时， Ucm随随VBB变化的特性变化的特性称为基极调制特性。称为基极调制特性。谐振功放用作基极调制电路时，必须工作于欠压区。谐振功放用作基极调制电路时，必须工作于欠压区。谐振功放用作功放时，通常工作于临界状态；用作基极调谐振功放用作功放时，通常工作于临界状态；用作基极调幅电路时，必须工作于欠压区；用作集电极调幅电路时，必幅电路时，必须工作于欠压区；用作集电极调幅电路时，必须工作于过压区；另外，工作于欠压区时，可用作线性放大须工作于过压区；另外，工作于欠压区时，可用作线性放大电路，工作于过压区时，可用作限幅电路。电路，工作于过压区时，可用作限幅电路。三种工作状态小结三种工作状态小结