第2章谐振功率放大器ppt课件.ppt

第 2 章谐振功率放大器2.2谐振功率放大器的性能特点2.2.1近似分析方法2.2.2欠压、临界和过压状态2.2.3四个电压量对性能影响的定性讨论2.2.1近似分析方法非谐振功放丙类谐振功放集电极负载 纯电阻谐振回路，含电抗元件求功率性能图解法准静态分析法要 点求负载线 求动态线 1使用条件两假设 谐 振 回 路 滤 波 特 性 理 想，即 尽 管 集 电 极、基 极 电 流为 脉 冲 波，但 两 回 路 只 产 生 基 波(余 弦)电 压，其 他 分 量 的电压均可忽略。电路特点比较篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 功 率 管 特 性 用 输 入 和 输 出 静 态 特 性 曲 线 表 示，其 参变量采用 vBE(而不是通常的 iB)。2分析步骤 图 221谐振功率放大器的近似分析方法(b)求动态点，画波形；连动态线，画 iC 波形；图解积分求分量；计算功率性能。谐振功率放大器的分析(1)求动态点，画波形图 221谐振功率放大器的近似分析方法(a)设 定 VBB、Vbm、VCC、Vcm，将 t 按 等 间 隔(t=0，15，30，)给定数值，由便可确定 vBE 和 vCE(图 a)。(2)连动态线，画 iC 波形：图 221谐振功率放大器的近似分析方法(b)根 据 vBE 和vCE 值，在 输 出 特性 曲 线 上(以 vBE 为 参 变 量)找 对 应的 动 态 点，画 动态 线(动 态 点 的 连线)，由 此 可 确 定 iC 的波形。不 到 VCC，因 为导通角小于(3)图解积分求得分量 IC0 和 Ic1m谐振电阻(4)计算功率性能四 变 量 VBB、Vbm、VCC、Vcm 不 同，iC 的 波 形 和 数 值 就不 同，由 此 求 得 的 Re 及 相 应 的 功 率 性 能 就 不 同。应 了 解 四变量的影响。2.2.2欠压、临界和过压状态1当 VBB、Vbm、VCC 不变，Vcm 由小变大，动态点左移 欠压状态Vcm 的取值，使所对应的动态点均处在放大区。临界状态Vcm 增 大，使 t=0 所 对 应的 动 态 点 A 处 在 临 界 点，iCmax 略微减小。过压状态Vcm 继 续 增 大，使 A(t=0)动 态 点 处 在 饱 和 区，iC 迅 速减 小，电 流 脉 冲 出 现 凹 陷，Vcm 增大，凹陷加深。谐振功放的工作状态2 iC 的平均分量 IC0 与基波分量 Ic1m iC 脉 冲 越 宽，高 度 越 高，IC0 和 Ic1m 就 越 大。如 果 出 现凹 陷，则 凹 陷 越 深，IC0 和 Ic1m 就越小。2.2.3四个电压量对性能影响的定性讨论一、负载特性（ic-Re的关系）1定义指 VBB、Vbm 和 VCC 一定，放 大 器 性 能 随 Re 的 变化特性。2特性 Re 的增加势必将引起 Vcm 增大(Vcm=ReIcm)Re Vcm vCEmin(功 放 欠 压 过 压)iC 波形出现凹陷。据此可以画出 Ic0 和 Ic1m 随 Re 变化的特性。谐振功放的负载特性篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3 Vcm、Po、PD、PC、C 随 Re 变化的曲线图 2-2-4负载特性 Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2 PD=VCCIC0，PC=PDPo C=Po/PD篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图 2-2-4负载特性 3讨论(1)欠压区Re，iC 脉 冲 高 度 略 有 减 小，相 应 的 IC0、Ic1m 也 略 有 减小，因 而 Vcm(=ReIc1m)和 Po()近 似 线 性 增 大，而 PD(=VCCIC0)略有减小，C 增大，PC 减小。(Re是主要变量)Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2 PD=VCCIC0，PC=PDPo C=Po/PD篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图 2-2-4负载特性(2)过压区Re，电 流 脉 冲 高 度 减 小，凹 陷 加 深，相 应 的 IC0、Ic1m 减 小，结 果使 Vcm 略 有 增 加，Po、PD 减 小，且 Po 比 PD 减 小 的 慢，从 而 C 略 有 增 加，PC 略有减小。Vcm=ReIc1m，Po=VcmIc1m/2 PD=VCCIC0，PC=PDPo C=Po/PD篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图 2-2-4负载特性(3)匹配负载 ReoptRe=Reopt 时，管 子 工 作 在 临 界 状 态，Po 最 大，C 较 大，PC 较 小，放 大 器 性 能 接 近 最 佳。此 时 的 Re 称 为 谐 振 功 放 的匹配负载。3讨论(3)匹配负载 ReoptRe=Reopt 时，管 子 工 作 在 临 界 状 态，Po 最 大，C 较 大，PC 较 小，放 大 器 性 能 接 近 最 佳。此 时 的 Re 称 为 谐 振 功 放 的匹配负载。二、调制特性 两种调制特性：集电极调制和基极调制特性。1集电极调制特性（ic-Vcc 的关系）(1)含义VBB、Vbm 和 Re一定，放大器性能随 VCC 变化的特性。载波 调制信号为谐振回路上的输出电压。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(2)调制特性放大器 VCC(t)的变化范围内工作在过压状态。欠 压 状 态：随 VCC 减小，集 电 极 电 流 脉 冲 高 度 略 有减 小，因 而 IC0 和 Ic1m 也 将 略有 减 小，Vcm(=ReIc1m)也 略 有减小。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 过 压 状 态：随 VCC 减 小，集 电 极 电 流 脉 冲 的 高 度 降低，凹深加深，因而 IC0、Ic1m、Vcm 将迅速减小。(3)集电极调幅原理电路 图中：载波 调制信号为谐振回路上的输出电压。与谐振功放区别：集电极回路接入调制信号电压。图 227集电极调幅电路令 VCC(t)=VCC0+v(t)作 为 放 大 器 的 等 效 集 电 极 电源 电 压。若 要 求 Vcm(t)按 VCC(t)的 规 律 变 换，根 据 集 电 极调 制 特 性，放 大 器 必 须 在 VCC(t)的 变 化 范 围 内 工 作 在 过 压状态。2基极调制特性 图 226基极调制特性(1)含义Vbm、VCC、Re 一定，放大器性能随 VBB 变化的特性。(2)调制特性放大器工作在欠压状态当 Vbm 一 定，VBB，iC宽度、高 度，IC0 Ic1m、Vcm，VCEmin，(放 大 器 欠 压 过压。)过 压 后，随 VBB，iC 宽 度、高 度，凹 陷 加 深，IC0 和 Ic1m、Vcm 均 增 加 缓 慢，可 认 为 近 似不变。(3)基极调幅原理电路 图 228基极调幅电路 基极偏置电压 使 Vcm 按 VBB(t)的规律变化，放大器工作在欠压状态。三、放大特性图 229放大特性1含义当 VBB、VCC 和 Re 一 定，放大器性能随 Vbm 变化的特性。2特性固 定 VBB，增 大 Vbm 与 上述 固 定 Vbm 增 大 VBB 的 情 况 类似，它 们 都 使 iC 的 宽 度 和 高 度增 大，放 大 器 由 欠 压 进 入 过 压，图 229(a)。谐振功放的放大特性(1)谐振功放作为线性功放图 2210(a)线性功率放大器的作用为 了 使 输 出 信 号 振 幅 Vcm 反映 输 入 信 号 Vbm 的 变 化，放 大 器必 须 在 Vbm 变 化 范 围 内 工 作 在 欠压状态。(2)谐振功放作为振幅限幅器(Amplitude Limiter)图 2210(b)振幅限幅器的作用作 用：将 Vbm 在 较 大 范 围 内 的 变 化 转 换 为 振 幅 恒 定 的输出信号。特 点：根 据 放 大 特 性，放 大 器 必 须 在 Vbm 的 变 化 范 围内 工 作 在 过 压 状 态，或 Vbm 的 最 小 值 应 大 于 临 界 状 态 对 应的 Vbm 限幅门限电压。