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第 3 章高频功率放大器
概述
丙类高频功率放大器的工作原理
丙类高频功率放大器的折线分析法
丙类高频功率放大器电路
丙类倍频器
1、使用高频功率放大器(谐振功率放大器)的目的
放大高频大信号,使发射机末级获得足够大的发射功率。
2、高频功率信号放大器使用中需要解决的两个问题
①高效率输出
②高功率输出
A、谐振功率放大器与高频小信号谐振放大器;
B、谐振功率放大器与低频功率放大器;
C、谐振功率放大器与非谐振功率放大器。
联想对比:
一、概述
A、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处
相同之处:它们放大的信号均为高频信号,而且放大器的负
载均为谐振回路。
不同之处:为激励信号幅度大小不同;放大器工作点不同;
晶体管动态范围不同。
i
c
e
b
t
o
o
i
c
t
V
BZ
谐振功率放大器
波形图
小信号谐振放大器
波形图
i
c
Q
e
b
t
o
o
i
c
t
B、高频功率放大器与低频功率放大器的异同
共同之处:都要求输出功率大和效率高。
不同之处:工作频率与相对频宽不同;
放大器的负载不同;
放大器的工作状态不同。
工作状态
甲类:工作点设置在放大区;
输入信号ui在整个周期都有集电极电流ic产生,如图。
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
优点:无失真,波形好,;
缺点:静态IC较大,管耗大,效率低。转换效率约为50%。
乙类:工作点设置在截止点上;
晶体管只在输入信号的半个周期内导通,有集电极电流ic产生,如图。
优点: 静态IC=0,管耗小效率高。%。
缺点:输出脉冲电流,波形严重失真。
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
甲乙类:工作点设置在放大区靠近截止点的位置;
晶体管导通的时间大于半个周期,在输入信号的大半个周期内导通,有集电极电流ic产生,如图。
优点:静态IC 0,管耗小,效率高。效率约为50%<η<%。
缺点:严重失真。
丙类:工作点设置在截止区以内;
晶体管导通的时间小于半个周期,在输入信号的小半个周期内导通,有集电极电流ic产生,如图。
<
优点:静态IC=0,管耗小,效率高。效率η>%。
缺点:输出电流波形严重失真。
不同工作状态时放大器的特点
工作状态
半导通角
理想效率
负
载
应
用
甲类
q
c
=180
°
50%
电阻
低频
乙类
q
c
=90
°
%
推挽,回路
低频,高频
甲乙类
90
°
<
q
c
<
180
°
50%
<
h
<
%
推挽
低频
丙类
q
c
<
90
°
h
>
%
选频回路
高频
丁类
开关状态
90%~100%
选频回路
高频
工作状态
功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式,为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。
谐振功率放大器通常工作于丙类工作状态,属于非线性电路。其分析方法有图解法和解析法。
EC
ICEO
uCE
iC
O
•
•
Q
•
•
•
Q
•
截止区
饱和区
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