EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路第第 3 章章 高频功率放大器高频功率放大器作用：高效率地输出足够大的信号功率。作用：高效率地输出足够大的信号功率。谐振功率放大器谐振功率放大器宽带高频功率放大器宽带高频功率放大器放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。放大固定频率信号或窄带信号。需调谐。用于放大需在很宽范围内变换频率的信用于放大需在很宽范围内变换频率的信号或宽带信号。不需调谐。号或宽带信号。不需调谐。EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路第第 3 章章 高频功率放大器高频功率放大器 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 谐振功率放大器的特性分析谐振功率放大器的特性分析 谐振功率放大器电路谐振功率放大器电路 丁类谐振功率放大器丁类谐振功率放大器 集成高频放大器及其应用集成高频放大器及其应用 宽带高频功率放大器宽带高频功率放大器 本章小结本章小结EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理主要要求：主要要求： 理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理理解谐振功放的电路组成，掌握其工作原理掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率掌握丙类谐振功放输出功率、管耗和效率的计算。的计算。EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路3.1.1 基本工作原理基本工作原理一、一、 放大器工作状态的选择放大器工作状态的选择222甲甲类类（ 180）乙乙类类（ 90）丙丙类类（ 90）谐谐振功率放大器通常工作于丙振功率放大器通常工作于丙类类故故越小，效率越高越小，效率越高EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路二、二、 谐振功放的电路组成谐振功放的电路组成iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路三、谐振功放的工作原理三、谐振功放的工作原理 VBB使放大器工作于丙类。使放大器工作于丙类。 LC回路调谐于输入信号回路调谐于输入信号的中心频率，构成滤波匹配的中心频率，构成滤波匹配网络。网络。 EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放电流、电压波形谐振功放电流、电压波形 tuBEOVBBuBE(on) tiBO iBmax tiCOIC0 iCmaxic1ic2VCCuc tuCEOEXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路 tuBEOVBBuBE(on) tiCO iCmaxVCCuc tuCEO uc与与 ui 反相反相 。 当当uBE为为uBEmax时，时，iC 为为iCmax ，而，而uCE为为uCE min。 ic不仅出现时间短，而且不仅出现时间短，而且只在只在uCE很小的时段内出现，很小的时段内出现，因此集电极损耗很小，功放效因此集电极损耗很小，功放效率较高。率较高。EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路谐振功放工作原理小结：谐振功放工作原理小结： 设置设置VBB UBE(on) ，使晶体管工作，使晶体管工作于丙类。当输入信号较大时，可得集电极于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将余弦电流脉冲。将LC回路调谐在信号频率回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。余弦电压输出。iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路iC+uiRL+uCE+ uBE VCCVBBiB+uc+ +LC谐振功放原理电路谐振功放原理电路 谐振功放电路与谐振功放电路与小信号谐振放大器小信号谐振放大器电路有何区别？电路有何区别？EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路 电流脉冲的近似分析电流脉冲的近似分析3.1.2 余弦电流脉冲的分解余弦电流脉冲的分解假设不考虑结电容，假设不考虑结电容，略去略去uCE对对iC的影响，的影响，将转移特性折线化将转移特性折线化 当当 t = 时，时，iC=0，那么那么EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路利用式利用式3.1.8可将式可将式3.1.7改写为改写为当当 t = 0 时，时，iC=iCmax ，由式，由式3.1.9)可得可得因而，可因而，可 iC 表示为表示为利用傅里叶级数，可将利用傅里叶级数，可将iC的脉冲序列展开为的脉冲序列展开为EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路ictic1ic2ic3IcoicmaxEXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路3.1.2 输出功率与效率输出功率与效率集电极电压利用系数，在尽限使用时，集电极电压利用系数，在尽限使用时，甲类工作状态：甲类工作状态：乙类工作状态：乙类工作状态：丙类工作状态：丙类工作状态：设设EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路例例 图图3.1.1所示电路中，所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp解：解：00.10.20.30.40.50.620 40 60 80 100 120 140 160 180 n( )g1( ) 3( ) 2( ) 0 ( ) 1 ( )g1 ( )2.01.0EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路例例 图图3.1.1所示电路中，所示电路中，VCC = 24 V，Po = 5W， = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 C、 PD、PC、iCmax 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp解：解：EXITEXIT 3.1 谐振功率放大器的工作原理谐振功率放大器的工作原理 高频电子线路高频电子线路作业作业3.1，3.3