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。
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