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简述高频谐振功率放大器的工作原理

2024-07-16 11:57:35 编辑:join 浏览量:596

简述高频谐振功率放大器的工作原理

一、丙类谐振功率放大器电路

电路图如1-1所示

图1-1

丙类谐振功率放大器

LC谐振网络为放大器的并联谐振网络。

谐振网络的谐振频率为信号的中心频率。

作用:滤波、匹配。

VBB:基极直流电压

作用:保证三极管工作在丙类状态。

VBB的值应小于放大管的导通电压Uon;通常取VBB≤0。

VCC:集电极直流电压

作用:给放大管合理的静态偏置,提供直流能量。

二、丙类谐振功率放大器的工作原理

ui→uBE→iB→iC→uC

ui为余弦电压,

可表示为ui=UimCOSωct

则:uBE=

VBB+ui=

VBB+

UimCOSωct

根据三极管的转移特性可得到集电极电流iC,为余弦脉冲波,如图4-2所示:

图1-2

iC波形

根据傅立叶级数的理论,iC可分解为:

ic=Ico+iC1+iC2+iC3+………+iCn+………

式中:Ico为直流电流分量

iC1为基波分量;iC1=Icm1COSωct

iC2为二次谐波分量;iC2=Icm2COS2ωct

iCn为n次谐波分量;iCn=IcmnCOSnωct

其中,它们的大小分别为:

Ico=iCmax·α0(θ)

Icm1=iCmax·α1(θ)

Icmn=iCmax·αn(θ)

iCmax是ic波形的脉冲幅度。

αn(θ)的大小可根据余弦脉冲分解系数表查。

Ic信号的导电角可以用下面的公式进行计算

当iC信号通过谐振网络时,由于谐振网络的作用,可得其谐振网络压降为:

uc=RIcm1COSωct=UcmCOSωct

uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct

各信号的波形如图1-3所示:

图1-3

波形图

三、功率关系

直流功率:PV=VCCICO

输出功率:PO=

Icm1Ucm

放大管功耗:PT=PV-PO

效率:η=

PO/PV

丙类谐振功率放大器的性能分析

一、丙类谐振功率放大器的工作状态

欠压状态:管子导通时均处于放大区;

临界状态:管子导通时从放大区进入临界饱和;

过压状态:管子导通时将从放大区进入饱和区;

在实际工作中,丙类放大器的工作状态不但与Ubm有关,还与VCC、VBB和R有关。

在丙类谐振功放中,工作状态不同,放大器的输出功率和管耗就大不相同,因此必须分析各种工作状态的特点,以及Ubm、VCC、VBB和R的变化对工作状态的影响,即对丙类谐振功放的特性进行分析。

标签:谐振,简述,放大器

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