2.3高频功率放大器的动态分析高频功率放大器的动态分析1.动态特性方程动态特性方程2.动态特征曲线的画法动态特征曲线的画法3.高频功放的工作状态高频功放的工作状态2.3.2高频功率放大器的负载特性高频功率放大器的负载特性2.3.3高频功率放大器的调制特性高频功率放大器的调制特性2.3.4高频功率放大器的放大特性高频功率放大器的放大特性2.3.5高频功率放大器的调谐特性高频功率放大器的调谐特性返回返回休息1休息22.3.6高频功放的高频效应高频功放的高频效应2.3高频功率放大器的动态分析高频功率放大器的动态分析o0.5ff0.2fTfT返回返回uBEicgCUBZ返回返回+ub-CLEC-UBB+uc1-icRp+uCE-+uBE_2.3.1高频功率放大器的动态特性高频功率放大器的动态特性返回返回uceic2.3.1高频功率放大器的动态特性高频功率放大器的动态特性UoABOECQUcmucmingd返回返回ubemax2.3.2高频功率放大器的负载特性高频功率放大器的负载特性uceicUogduBEic-UBBUBZubicgCUbmubemaxicmaxuceicECQuceminUcesgdubemaxuceminubemaxgcr返回返回ECQUcesUcmuBEic-UBBUBZubicgCUbmubemaxicmaxuceicECQuceminUcesgdubemaxuceminubemaxgcruCEicgcrIcmaxubemax返回返回icuce2.3.2高频功率放大器的负载特性高频功率放大器的负载特性PoRp欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Rp欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Ic1IcoPDPcubemax返回返回休息2休息1Uc12.3.3高频功率放大器的调制特性高频功率放大器的调制特性uceicubemaxQECQECQECicEC欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区EC欠压区欠压区过压区过压区临临界界区区Ic1IcoPDPOPC返回返回休息2休息12.3.3高频功率放大器的调制特性高频功率放大器的调制特性进入过压状态后，随着进入过压状态后，随着UBB向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽向正值方向增大，集电极脉冲电流的宽度增加，幅度几乎不变，但凹陷加深，结果使度增加，幅度几乎不变，但凹陷加深，结果使Ico、Icml和相应的和相应的Ucm增增大得十分缓慢大得十分缓慢返回返回休息2休息1UcmIcoIcml临界临界UBB过压过压欠压欠压O-UBB2uBEicuBEmax1uBEmax2-UBB3ub-UBB1uBEmax3UBZict饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区 当当Ubm固定，固定，UBB自负值向正值方向增自负值向正值方向增大时，集电极脉冲电流大时，集电极脉冲电流ic的导通角的导通角c增大，增大，从从而集电极脉冲电流而集电极脉冲电流ic的幅度和宽度均增大，的幅度和宽度均增大，状状态由欠由欠压区区进入入过压区。区。 2.3.4高频功率放大器的放大特性高频功率放大器的放大特性uBEicuBEmax1uBEmax2ub-UBBuBEmax3UBZict饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区UcmIcmlIcoUbm过压过压临界临界欠压欠压OO ticOticUbm增大增大OtictOictUbm线性功率线性功率放放大大器器tUcmUbmUcm振振幅幅限幅器限幅器UcmtUbmUcm返回返回休息2休息1 固定固定UBB、增大、增大Ubm和固定和固定Ubm、增大、增大UBB的情况类似，的情况类似，它们都使基极输它们都使基极输入电压入电压uBEmax随之增大，随之增大，对对应应的的集电极脉冲电流集电极脉冲电流ic的幅度和宽度均增大，放的幅度和宽度均增大，放大器的工作状态由欠压进入过压大器的工作状态由欠压进入过压。 当谐振功率放大器作为线性功率放大器，为了使输出信号振幅当谐振功率放大器作为线性功率放大器，为了使输出信号振幅Ucm反映反映输入信号振幅输入信号振幅Ubm的变化，的变化，放大器必须在放大器必须在Ubm变化范围内工作在欠压状态。变化范围内工作在欠压状态。 当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，放大器必须在放大器必须在Ubm变化的范围内变化的范围内工作在过压状态。工作在过压状态。仿镇2.3.5高频功率放大器的调谐特性高频功率放大器的调谐特性返回返回休息2休息1 实际回路在调谐过程中，其负载是一阻抗实际回路在调谐过程中，其负载是一阻抗Zp，当改变回，当改变回路的元件数值，如改变回路的电容路的元件数值，如改变回路的电容C时，时，功放的外部电流功放的外部电流Ico、Icml和相应的和相应的Ucm等随等随C的变化特性称为调谐特性。的变化特性称为调谐特性。 设谐振时功放工作在弱过压状态，设谐振时功放工作在弱过压状态，当回路失谐后，由于阻抗当回路失谐后，由于阻抗Zp的模值减的模值减小，根据负载特性可知，功放的工作小，根据负载特性可知，功放的工作状态将向临界及欠压状态变化，此时状态将向临界及欠压状态变化，此时Ico和和Icml要增大，而要增大，而Ucm将下降将下降。 应该指出，回路失谐时直流输应该指出，回路失谐时直流输入功率入功率PD=IcoEC随随Ico的增加而增加，的增加而增加，而输出功率而输出功率Po将下降将下降，因此失谐后，因此失谐后集电极功耗集电极功耗PC将迅速增加。这表明将迅速增加。这表明高频功放必须经常保持在谐振状态高频功放必须经常保持在谐振状态。UcmIcmlIco高频功放的高频特性高频功放的高频特性ucef1f2f2f1返回返回继续继续休息2休息1例3 已知某一谐振功率放大器工作在临界状态，其外接负载为天线，等效阻抗近似为电阻。若天线突然短路，试分析电路工作状态如何变化？晶体管工作是否安全？解：当天线突然短路负载近似为0，这时根据放大器外部特性曲线若负载变小，则管子进入欠压区，输出电压下降，集电极电流略微增加，输出功率减小，管子损耗功率增加若负载减为零，则输出功率减为零，电源提供的功率均加到管子损耗功率上，很容易将管子烧毁例例6.3.1有一个用硅有一个用硅NPN外延平面型高频功率管外延平面型高频功率管3DA1做成的谐振功率做成的谐振功率放大器，设已知放大器，设已知CC24，工作频率，工作频率MHz。试。试求它的能量关系。由晶体管手册已知其有关参数为求它的能量关系。由晶体管手册已知其有关参数为f70MHz，Ap（功率增益）（功率增益）13dB，Cmax750,CE(sat)(集电极饱和集电极饱和压降压降,CMW。解：解：）由前面的讨论已知，工作状态最好选用临界状态。作为工程近似估算，）由前面的讨论已知，工作状态最好选用临界状态。作为工程近似估算，可以认为此时集电极最小瞬时电压可以认为此时集电极最小瞬时电压 2 2）解：解： 3 3）选）选 c c=70=70o o， 4 4）未超过电流安全工作范围。未超过电流安全工作范围。 5 5） 6 6） 7 7） 8 8） 9 9）End高高频频电电子子线线路路 （第第四四版版）张张肃肃文文主主编编 高高等等教教育育出出版版社社