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1、EXIT,,EXIT,3.1 谐振功率放大器的工作原理,高频电子线路,第 3 章 高频功率放大器,作用：高效率地输出足够大的信号功率。,谐振,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。,(丙类）,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。,（甲类）,,,,第 3 章 高频功率放大器,,谐振功率放大器的工作原理,,谐振功率放大器的特性分析,,谐振功率放大器电路,,,丁类谐振功率放大器,,,集成高频放大器及其应用,,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,主要要求：,,理解谐振功放的电路组成，,掌握其工作原
2、理,掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率,,的计算。,基本工作原理,一、 放大器工作状态的选择,2,θ,2,θ,2,θ,甲类（,θ,＝,180,◦,）,乙类（,θ,＝,90,◦,）,丙类（,θ,<,90,◦,）,谐振功率放大器通常工作于丙类,故,θ,越小，效率越高,,二、 谐振功放的电路组成,,i,C,+,,u,i,–,R,L,+,,u,CE,,–,+,,,u,BE,,,,,,V,CC,V,BB,i,B,+,,,u,c,,,–,+,–,,–,+,,L,C,谐振功放原理电路,,V,BB,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。,,,上图,的谐振功率
3、放大器原理电路与第2章所介绍的高频小信号调谐放大器电路结构很相似，但有以下几点区别：,,（1） 放大管是高频大功率晶体管，常采用平面工艺制造，集电极直接和散热片连接，能承受高电压和大电流。,,（2） 输入回路通常为调谐回路，既能实现调谐选频，又能使信号源与放大管输入端匹配。,,（3） 输出端的负载回路也为,LC,调谐回路，既能实现调谐选频，又能实现放大管输入端匹配。,,（4） 基极偏置电路为集体管发射结提供负偏压（,U,BB,为负值），常使电路工作在丙类状态。,,三、谐振功放的工作原理,,i,C,+,,u,i,–,R,L,+,,u,CE,,–,+,,,u,BE,,,,,,V,CC,V,BB,
4、i,B,+,,,u,c,,,–,+,–,,–,+,,L,C,谐振功放电流、电压波形,,t,u,BE,O,V,BB,u,BE(on),,,t,i,B,O,,i,Bmax,,t,i,C,O,I,C0,,i,Cmax,i,c1,i,c2,V,CC,u,c,,t,u,CE,O,,,t,u,BE,O,V,BB,u,BE(on),,,t,i,C,O,,i,Cmax,V,CC,u,c,,t,u,CE,O,,u,c,与,u,i,反相 。,,当,u,BE,为,u,BEmax,时，,i,C,为,i,Cmax,，而,u,CE,为,u,CE,,min,。,,,i,c,不仅出现时间短，而且只在,
5、u,CE,很小的时段内出现，因此,集电极损耗很小,，功放效率较高。,,,谐振功放工作原理小结：,设置,V,BB,<,U,BE(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。,,i,C,+,,u,i,–,R,L,+,,u,CE,,–,+,,,u,BE,,,,,,V,CC,V,BB,i,B,+,,,u,c,,,–,+,–,,–,+,,L,C,谐振功放原理电路,,i,C,+,,u,i,–,R,L,+,,u,CE,,–,+,,,u,BE,,,,,,V,CC,V,BB,i,B,+,,,u,c,,,–,
6、+,–,,–,+,,L,C,谐振功放原理电路,谐振功放电路与小信号谐振放大器电路有何区别？,电流脉冲的近似分析,余弦电流脉冲的分解,假设不考虑结电容，,,略去,u,CE,对,i,C,的影响，,,将转移特性折线化,当, t,,=,,时，,i,C,=0，则,利用式（）可将式（）改写为,当, t,,=,,0,时，,i,C,=,i,Cmax,，,由式（3.1.9)可得,因此，可,i,C,表示为,利用傅里叶级数，可将,i,C,的脉冲序列展开为,（为偶函数，无余弦分量）,…,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,
7、,°,,n,(,),,,3,(,),,2,(,),,0,(,),,1,(,),g,1,(,),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,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,,°,,n,(,),,,3,(,),,2,(,),,0,(,),,1,(,),g,1,(,),例,图所示电路中，,V,CC,= 24 V，,P,o = 5W，,,= 70,º,，,,= 0.9,,,求该功放的,,C,、,,P,D,、,P,C,、,i,Cmax,和回路谐振阻抗,R,p,解：,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,20 40 60 80 100 120 140 160 180,,°,,n,(,),g,1,(,),,3,(,),,2,(,),,0,(,),,1,(,),g,1,(,),2.0,1.0,例,图所示电路中，,V,CC,= 24 V，,P,o = 5W，,,= 70,º,，,,= 0.9,,,求该功放的,,C,、,,P,D,、,P,C,、,i,Cmax,和回路谐振阻抗,R,p,解：,
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