合工大高频3.2谐振功放折线法研讨.ppt

3. 2 谐振高功放的折线分析法 二、 余弦电流脉冲的分解 三、 功率与效率 例1:已知晶体管谐振功率放大 器工作于临界状态，晶体管的饱和临界线斜率 例2：某谐振功率放大器， EXIT EXIT 3.2 谐振功率放大器的折线分析法 通信电子线路 合肥工业大学 折线分析法：将晶体管的特性曲线理想化为折线再分析。 一、 晶体管特性曲线的理想化及其解析式 1. 转移特性曲线（正向传输特性曲线) 实际 理想 －称为跨导 － 集电极电压恒定时，集电极电流与基极电压的关系曲线 一、 晶体管特性曲线的理想化及其解析式 －是以基极电压（或基极电流）为参量的集电极电 流与集电极电压的关系曲线。 临界饱和线 放大区 饱和区 临界线方程： 为临界线的斜率 2. 输出特性曲线 当? t = ?c 时，iC=0，则 当? t = 0 时，iC=ICM ， 利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为 直流分量分解系数 基波分量分解系数 n次谐波分量分解系数 －波形系数 （1）直流功率： （2）输出功率： （3）集电极损耗功率： （4）集电极效率： —集电极电压利用系数 甲类： 乙类： 丙类： 在 条件下， 导通角越小，效率越高， 但导通角不能取得太小，因为 为了兼顾输出功率和效率，通常导通角取600～800， (5)导通角的选择： 例1:某谐振功率放大器，VCC = 24 V，Po = 5W，? = 70 o，? = 0.9, 求该功放的 ?C、 P=、PC、ICM 和回路谐振阻抗Rp 解： 1. 什么是静态特性？ 没有带负载阻抗的条件下得到的 的关系，是晶体管本身固有的。 四、高功放的动态特性 2. 什么是动态特性？ 是指在电源电压(VCC和VBB)、晶体管(gC 、 UBZ)、输入信号Ubm 和输出电压Ucm （或谐振电阻RP ）一定的条件下，集电极电流iC = f(uBE, uCE) 的关系称为放大器的动态特性。 uBE ic gC UBZ 3.动态特性的表示形式 表示动态特性曲线的斜率 故动态特性的表示形式： 可见动态特性为折线，而不是一条直线。 ic 0 uCE ubemax ube3 ube2 ube1 ube4 Uo ? A ? B VCC ? Ucm uCEmin gd 4.动态特性的画法 (一） 截距法 （1）在输出特性的 轴上取截距为 （2）通过B点作斜率为 gd的直线交 线于A点，则BA直线即为 段的动态特性 在UCE轴上找出相应的VCC点， A点在UCE轴上随投影为: ? C (4)在UCE轴上选取 得C点，BC直线即为 段的动态特性，则AB-BC为总动态特性 ic 0 uCE ubemax ube3 ube2 ube1 ube4 Uo ? A ? B VCC ? Ucm uCEmin gd ? C 4.动态特性的画法 (二）虚拟电流法 (3) 连接AQ交横轴于B点（管子导通点） (4) 在UCE轴上选取 得C点， A B C 则AB-BC为总动态特性 (VCC，IQ） Q Q 5．高功放的三种工作状态 uCE ωt VCC ic uCE ubemax ube3 ube2 ube1 ube4 临界线 O Q Ucm1 Ucm2 Ucm3 A1 A2 A3 A3′ M ? ic 欠压状态： A点在 线上，但是在放大区，输出电压幅度较小，ic为尖顶脉冲。 临界状态： A点在 线和临界饱和线的交点上，输出电压幅度较大， ic为尖顶脉冲。 过压状态： A点在 的延长线上（实际上是不存在），进入晶体管饱和区，输出电压幅度大，ic为凹顶脉冲 B2 B1 B3 随Rp增大， 减小 五、 高功放的负载特性 负载特性是指gc、VBZ、VCC 、VBB 、Ubm 不变时，改变谐振回路的谐振电阻 RP，放大器的输出电流、电压、功率和效率等RP随变化的关系。 1．什么是负载特性？ 2．负载特性的分析 Q点 ， 不随Rp变化而变化的，以Q点为参考点 Q VCC ic uCE ubemax ube3 ube2 ube1 ube4 临界线 O 不变 不变 A 五、 高功放的负载特性 Q A gd VCC ic uCE ubemax ube3 ube2 ube1 ube4 临界线 O ic Rp 欠压 过压 Ic1m Ico Ucm PC