第6讲高频丙类功率放大器原理和工作状态.ppt

1,射频功率放大器(Power Amplifier),高频功率放大器的特点丙类谐振功率放大器丁类谐振功率放大器谐振功率放大器的电路组成宽带高频功率放大器,2,功放是能量转换器：在输入信号的作用下，直流电源提供的直流功率PD中，一部分被转换为输出信号功率P0，其余部分消耗在功率管中，成为功率管的耗散功率Pc，即管耗。,放大器的集电极效率(Collection efficiency)就是来评价这种转换能力的性能指标：,作为放大器，功率增益是重要的性能指标，但却是第二位的。,3,二.功率管的运用特性,在功放中，往往选择不同的静态工作点，使功放运用在特性不同的区段上，来实现甲，乙，丙，丁等不同运用状态。在输入余弦波激励下,集电极输出电流iC 的波形不同：,Demo:高频放大器工作状态的划分,4,管子的运用状态不同，相应的最大集电极效率也就不同。假定管子集电极电流为iC，电压为vCE,则,丙类效率最高。,为晶体管集电极电流导通角，iC导通时间越小，PC就越低。,演示：功率放大器A、B、C类示意图,5,高频功率放大器的工作原理,主要由五个部分组成：1）集电极直流电源 2）基极偏置电路 3）大功率晶体管 4）输入激励电路 5）输出谐振回路,6,2 工作原理分析,ub,+uBE _,7,8,9,2 工作原理分析,vb,10,(1)集电极电流,ic,11,(2)集电极输出电压,ic,12,3.高频功放的功率关系,13,开放实验：高频功率放大器,本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级，以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。,14,例题,15,查表得知：,16,17,丙类倍频器,18,+uce-,-Ec+,-uc2+,19,20,高频功率放大器的工作状态,21,+uCE-,+uBE _,22,动态线（Dynimic Line）：根据Vbe和Vce的值在以Vbe为参变量的输出特性曲线ic=f(Vce)上找出对应的动态点和由此确定的ic值并画出ic的波形。其中，动态点的连线称为谐振功率放大器的动态线。,A点：,C点：,B点：,23,O,ubemax,Demo:谐振功率放大器的近似分析方法,24,直线AB、BC动态特性曲线,当A2点处于临界区称为临界（Critical）状态,当A1点处于放大区称为欠压（Undervoltage）状态,当A3点处于饱和区称为过压（Overvoltage）状态,Demo:功率放大器三种工作状态和状态波形,25,在A没有进入饱和区时，动态特性曲线斜率为,利用A，B两点直线计算斜率：,26,1.A1在欠压区，ic为余弦脉冲，脉冲高度随Vcm增大略有减小。,2.A2临界状态。,3.A3在过压区，ic为中间凹陷的脉冲波，随着Vcm增大脉冲波的凹陷加深，高度减小。,当VBE向VBEmax增大，VCE向着VCEmin减小时，对应的动态点先到达临界点(图中E点)，ic值最大，而后进入饱和区，ic值减小，出现凹陷。直到A3点，ic值达到最小。,思考题：在过压区为什么会出现凹陷？,27,某谐振功率放大器的动特性如图所示，试回答并计算以下各选项：(1)此时功放工作于何种状态？写出A，B，C三点坐标,画出ic的波形。(2)计算 和。,例题,28,(1)A，B，C三点坐标：,ABC动特性：由动特性知正好达到临界饱和线，故工作在临界状态，ic的波形如下。,29,由 和 可求得,(2)由图可知：,30,31,32,33,作业：清华版教材：2-2,