封面 返回返回 引言 本页完本页完 引言 高频功率放大器的主要问题是如何尽可能地提高 它的输出功率与效率。只要将效率稍许提高一点，就 能在同样的耗散功率的条件下，大大提高输出功率， 甲、乙、丙类放大器就是沿着不断减小电流通角c的 途径，来不断提高放大器的效率。 返回返回 但是，c减小是有一定限度的。因为c太小，效率 虽然很高，但因Icm1下降太多，输出功率反而下降。要 想维持Icm1不变，就必须加大激励电压（即输入电压） ，这又可能因激励电压过大而引起管子的击穿。 引言 本页完本页完 引言 返回返回 丁类、戊类等放大器就是采用固定通角c为90 ，但尽量降低管子的耗散功率的办法，来提高功率放 大器的效率。具体说，丁类放大器的晶体管工作于开 关状态：导通时，管子进入饱和区，电压接近于零， 器件内阻接近于零；截止时，电流为零，器件内阻接 近于无穷大。这样集电极功耗大为减小，效率大大提 高。理想情况下，丁类放大器的效率可达100%。 学习要点 本本 节节 学学 习习 要要 点点 和和 要要 求求 1 1、掌握丁类电压开关型功率放大器的工作原理、掌握丁类电压开关型功率放大器的工作原理 2 2、学会计算丁类功率放大器有关参数、学会计算丁类功率放大器有关参数 返回返回 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 两管与电源电压两管与电源电压V VCC CC是串 是串 联的。激励源输入的是矩形联的。激励源输入的是矩形 波激励电压，通过变压器耦波激励电压，通过变压器耦 合令两只管轮流饱和导通和合令两只管轮流饱和导通和 截止。两只晶体管相当于两截止。两只晶体管相当于两 只开关。只开关。 i i 1 1 C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激激 励励 源源 + + - - + + - - + + - - 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 VA的波形分析 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 两管与电源电压两管与电源电压V VCC CC是串 是串 联的。激励源输入的是矩形联的。激励源输入的是矩形 波激励电压，通过变压器耦波激励电压，通过变压器耦 合令两只管轮流饱和导通和合令两只管轮流饱和导通和 截止。两只晶体管相当于两截止。两只晶体管相当于两 只开关。只开关。 i i 1 1 C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激激 励励 源源 - - + + - - + + - - + + 因为丁类功率放大器的通因为丁类功率放大器的通 角角 c c =90=90 ，2 2 c c =180=180。即刚。即刚 好半个周期，所以好半个周期，所以V V A A 的波形的波形 如右下图所示。如右下图所示。 O O tt V VA A /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 V V CCCC 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 等效电路分析 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 O O tt V VA A /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 V V CCCC C CL L R R s s R R s s V V CCCC v vo o - - + + - - + + R RL L R R 电压开关型电路的输出等效电路电压开关型电路的输出等效电路 i i 1 1 C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激激 励励 源源 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 对VA进行傅立叶分析 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 O O tt V VA A /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 V V CCCC 电压开关型电路的输出等效电路电压开关型电路的输出等效电路 C CL L R R s s V V CCCC v vo o - - + + - - + + R RL L R R R RL L 利用傅立叶分析可得利用傅立叶分析可得V V A A 电电 压的压的基波分量基波分量的振幅的振幅V Vom1 om1为 为 V V om1om1= = V VCC CC 2 2 I I omom V V om1om1 C CL L R R s s R R s s V V CCCC v vo o - - + + - - + + R RL L R R 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 求VA产生的基波电流 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 O O tt V VA A /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 V V CCCC 电压开关型电路的输出等效电路电压开关型电路的输出等效电路 C CL L R R s s V V CCCC v vo o - - + + - - + + R RL L R R R RL L 利用傅立叶分析可得利用傅立叶分析可得V V A A 电电 压的基波分量的振幅压的基波分量的振幅V Vom1 om1为 为 I I omom V V om1om1= = V VCC CC 2 2 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L R R s s + +R RL L 谐振时，回路中产生的基谐振时，回路中产生的基 波电流振幅波电流振幅I Iom om为 为 V V om1om1 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 推出输出功率vo的振幅和表达式 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 O O tt V VA A /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 V V CCCC 电压开关型电路的输出等效电路电压开关型电路的输出等效电路 C CL L R R s s V V CCCC v vo o - - + + - - + + R RL L R R R RL L 利用傅立叶分析可得利用傅立叶分析可得V V A A 电电 压的基波分量的振幅压的基波分量的振幅V Vom1 om1为 为 I I omom V V om1om1= = V VCC CC 2 2 v v o o 的振幅的振幅V Vom om 为 为 V V omom= =I Iom om R RL L = R R L L 2 2V V CCCC ( (R R s s + +R RL L) ) v vo o = R R L L coscostt 2 2V V CCCC ( (R R s s + +R RL L) ) 所以所以 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L R R s s + +R RL L 谐振时，回路中产生的基谐振时，回路中产生的基 波电流振幅波电流振幅I Iom om为 为 V V om1om1 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 分析半波正弦电流的成因 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L R R s s + +R RL L 谐振时回路中产生的基波谐振时回路中产生的基波 电流振幅电流振幅I Iom om为 为 V V omom= =I Iom om R RL L = R R L L 2 2V V CCCC ( (R R s s + +R RL L) ) O O tt i i CCCC /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 I I omom I I CCCC i i CCCC C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激励源激励源 T T1 1 T T2 2 i i CCCC C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激励源激励源 T T1 1 T T2 2 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 推出输出功率vo的振幅和表达式 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L R R s s + +R RL L V V omom= =I Iom om R RL L = R R L L 2 2V V CCCC ( (R R s s + +R RL L) ) O O tt i i CCCC /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 I I omom 电源提供的平均电流电源提供的平均电流I ICC CC为 为 谐振时回路中产生的基波谐振时回路中产生的基波 电流振幅电流振幅I Iom om为 为 I I CCCC 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 电源提供的平均电流ICC表达式 继续继续本页完 本页完 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L R R s s + +R RL L V V omom= =I Iom om R RL L = R R L L 2 2V V CCCC ( (R R s s + +R RL L) ) O O tt i i CCCC /2/2 3/23/2- -3/23/2- -/2/2 I I omom 电源提供的平均电流电源提供的平均电流I ICC CC为 为 I I CCCC= = 2 2 ( (R R s s + +R RL L) ) 2 2V V CCCC 谐振时回路中产生的基波谐振时回路中产生的基波 电流振幅电流振幅I Iom om为 为 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 I I CCCC i i CCCC C CL L R Rb b R Rb b A A V V CCCC i i 2 2 i i R RL L 激励源激励源 T T1 1 T T2 2 一、电压一、电压开关型丁类功率开关型丁类功率 放大器工作过程放大器工作过程 电源提供功率p=表达式 丁类（丁类（D D类）功率放大器类）功率放大器 继续继续本页完 本页完 I I omom= = = = V VCC CC 2 2 V V om1om1 R R s s + +R RL L