文档介绍：第三章高频功率放大电路
第一节概述
高频功率放大电路的三个最主要的技术指标是:输出功率、效率和非线性失真。
根据放大器集电极电流在输入信号周期内的导通时间,高频功放分为:
1、A(甲)类:在输入信号的整个周期内集电极都有电流流通;
2、B(乙)类:只有在输入信号的半个周期内集电极有电流流通;
3、C(丙)类:在小于输入信号半个周期内集电极有电流流通。
根据被放大信号的相对频带的宽窄:
1、窄带高频功放: ;丙类,LC谐振回路为选频网络;
2、宽带高频功放: ;甲类,传输线变压器为匹配网络。
第二节线性高频功率放大器
A类和推挽电路形式的B类高频功放工作在线性放大状态,其输出信号能准确复现非等幅已调输入信号的包络或相位。
A类:常用作前级功率放大,保证信号的包络不失真;
B类:常用作末级功率放大,保证输出功率和效率。
一、A类线性高频功率放大器
第三节丙类谐振功率放大电路
一、工作原理
假定输入信号是单频正弦波, 输出回路调谐在输入信号的相同频率上。
uBE=VBB+ub=VBB+Ubmcosω0t
uCE=VCC+uc=VCC-Ic1mRΣcosω0t=VCC-Ucmcosω0t
PD=VCCIC0
PC=PD-Po
增大输入信号振幅和降低静态工作点是实现大功率高效率的两条重要途径。
PD=VCCIC0
在Ucm=VCC时效率最高:
在乙类工作状态时, 集电极电流是在半个周期内导通的尖顶余弦脉冲, 可以用傅氏级数展开为:
功率放大电路是大信号工作, 而在大信号工作时必须考虑晶体管的非线性特性, 这样将使分析比较复杂。为简化分析, 可以将晶体管特性曲线理想化, 即用一条或几条直线组成折线来代替, 称为折线近似分析法。
集电极电流iC的分段表达式:
iC= g(uBE-Uon) uBE≥Uon
0 uBE<Uon
如果将输入信号在一个周期内的导通情况用对应的导通角度2θ来表示, 则称θ为导通角。可见, 0°≤θ≤180°。
在放大区,
iC=g(VBB+Ubmcoswt-Uon)
当ωt=θ时, iC=0,可求得:
当ωt=0时, iC=ICm, 可求得:
IC0=ICmα0(θ), Ic1m=ICmα1(θ), Ic2m=ICmα2(θ), …
其中α0(θ), α1(θ), α2(θ), …被称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
波形系数
若定义集电极电压利用系数ξ=Ucm/VCC, 可以得到集电极效率和输出功率的另一种表达式: