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通信电子电路通信电子电路何丰 主编重庆邮电学院人民邮电出版社v第三章高频功率放大器的结构与实现第三章高频功率放大器的结构与实现v3.1概述概述 v3.2丙类谐振功放的结构和原理v3.3 实际丙类谐振功放原理分析v3.4谐振功放的耦合和设计原则 v3.5丙类倍频器 v3.6*宽带高频功率放大器 v3.7*功率合成与功率分配电路v3.8*D、E类谐振功放v3.9 电路与信号 第三章高频功率放大器的结构与实现第三章高频功率放大器的结构与实现v功率放大器功率放大器是指能输出大功率信号的放大电路,它可以分为低频功放和高频功放两类v其中节能、高效的具体表现是:在输入信号为零时,电路应基本不耗能;在输入不为零时,电路有足够大的输出功率和尽可能高的效率v进一步体会到:实际电路和电路的性能总是与特定信号环境和信号类型相联系的,否则电路的优势就不能体现 3.1概述概述v一般来说,信号最低频率fimin与最高频率fimax满足2fiminfimax关系时,放大电路被称为窄带放大器窄带放大器,v与窄带放大器相对应的是宽带放大器宽带放大器,它的最大特点在于最低信号频率fimin的某些倍频仍属于有用频率范围。v常见的高频宽带功率放大器有A类类(也称甲类甲类)和B类类(也称乙类乙类)两种,它们的工作原理和结构与低频甲、乙类功放基本一样,3.1概述概述3.1概述概述v下面就提高效率的基本思路介绍如下:v1通过减小增益元器件在信号周期内的导通时间,来提高功放效率。v2设法减小导通时,增益元器件的功v3频带选通部分应选用本身耗能低的LC选频网络*3.2丙类谐振功放的结构和原理丙类谐振功放的结构和原理v丙类谐振功率放大器丙类谐振功率放大器也称为C类高频窄带功类高频窄带功放放。vA类功放的放大管应在整个输入信号周期内工作于放大状态;vB类功放类功放中的放大管只有半个周期处于放大状态,另半周则处于截止状态;vC类功放类功放中的放大管一般来说只有小于半周的时间工作于放大状态。3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v非饱和是指放大管在导通时间内只处于管子的放大区,而没有进入饱和区的工作情况。如将iC 波中的虚实线合起来就有了一个完整的正弦波,设此完整正弦波的振幅为Icm,那么:(3-2-1)v如=,则管子在整个信号周期内处于放大区,这时称管子为甲类工作状态甲类工作状态;如=/2,则称管子处于乙类工乙类工作状态作状态;如 /2,则称管子处于丙类工作状态丙类工作状态。严格说来,只要 ,且具有图中的特定电路结构就可称为丙类丙类放大器放大器,但由于实际中的 均满足小于/2的条件,所以有丙类功放中放大管 /2的说法。cmCcmIII/arccosmax3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v图3-2-1(a)中的高频扼波圈,对直流信号相当于短路。因此,晶体管电压vC E(t)的直流分量以及隔直电容C0上的直流电压分量都应为VCC。若C0的容量很大,则:v (3-2-2)v另外,从电路结构也能得知,由VCC 提供的直流电流Idc只能流经放大管到地,也就意味着iL(t)的直流成分为零,的直流成分与Idc相同。由波形经傅里叶级数分解后可得:v (3-2-3)v若R、L、C、C0组成的总阻抗远小于RFC的感抗,则的交流成分只能通过C0和并联谐振回路到地。这时:v (3-2-4)()(tvVtvoCCCE)()1()(100maxmax22CCCcIniItdtiTIICOSCOSSTTCd记tItIItitiscsccCCOSCOSmmdL221)()(3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v (3-2-5)v若频带选通电路,即并联谐振电路的L、C谐振于输入信号频率s,且R相对不太小的话,输出信号vo(t)可近似表示为:v (3-2-6)v而谐波电流则通过L、C被释放掉了,不形成有效的输出电压分量。)()1(1maxmax1CCcIniIICOSCOSSm记tVtRItvsoscCOSCOSmmo1)(3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v若三极管导通时未进入饱和区,则输出交流功率Po,直流电源输出功率Pd,放大器效率 分别可表示为:v式中,称为电压利用系数(=Vom/VCC)。由式(3-2-2)知,在保证不进入饱和状态下,的最大值为:(3-2-10)v若饱和压降VCE(sat)=0,则式(3-2-9)变为:v (3-2-11)RVRIPmmoco2212121cdCCCCCdIVIVP0COSSCOSSnini21IIVV21IV2RIPPccoccodmmdmd1CCCC21CC)(ECCCVVVsatxam)(2COSSCOSSninixam3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v例题例题:设计一个C类放大器。采用N沟道增强型VMOSFET管子作为电路的增益元件,要求电路向负载R提供25W的功率,放大器效率为85%,忽略管子可变电阻区带来的影响。工作频率为50MHz,电源电压为正12伏。3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v解:根据题意画出相应电路如图3-2-3所示。图中CD对交流短路,C和L谐振于工作频率。在忽略可变电阻区的影响条件下,可令:Vom=VDD=12V,那么R=122/(225)=2.88。v由式(3-2-11)可得:=73.5 o(也可由附录C的g1得到)。v又将ID 1m=2Po/Vom代入式(3-2-5)可得放大管的最大漏极电流ID max=7.884(A)。v由式(3-2-2)有vD max=VDD+Vom=24V。v若设R、L、C回路的品质因素Q=5,则有:3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析vL=R/(Q)=1.8310-3(H)vC=1/(L2)=5.52610-3(F)v若取RFC的感抗 RFC 25ZL,则:v若取 ,则:)H(2290R25RFC.25ZC1LD)F(0270R25C.D3.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析v在前述各公式的假设条件下,也可写出如下关系:v (3-2-12)v (3-2-13)v可见:在 st 范围内,与vCE(t)的关系在放大区仍可能是直线关系。tttItItissscscCOSCOSmmC,0)(tniRIVtRIVtvscCOSCOSSmCCsmcCCCE)(cos)(13.2.1 非饱和下的丙类功放分析非饱和下的丙类功放分析3.2.2 进入饱和区的丙类功放分析进入饱和区的丙类功放分析3.2.2 进入饱和区的丙类功放分析进入饱和区的丙类功放分析v为了便于与节的非饱和情况相区别,v我们常将有部分时间进入饱和的情况称为丙类功放的过压工作状态过压工作状态;v否则,称为欠压工作状态欠压工作状态;v而将过压与欠压的临界情况称为临界工作状临界工作状态态。3.2.2 进入饱和区的丙类功放分析进入饱和区的丙类功放分析v首先,我们设理想情况下的三极管输出特性曲线如图3-2-5(a)所示;同时,设管子在饱和区内与vCE应满足下式:v (3-2-14)v式中,Scr近似为常数,表示了饱和线饱和线(或临临界饱和线界饱和线)的斜率的斜率大小,反映了 基本只受vCE 影响的性能特点。crSvdidCEC3.2.2 进入饱和区的丙类功放分析进入饱和区的丙类功放分析v例题例题3.2.2 电路结构如图3-2-1(a)所示。三极管的Scr为0.41S,电路处于临界工作状态,电压利用系数=0.9,VCC=30V,导通角为90 o。求Vom,R,Po。v解:由电压利用系数定义,Vom=VCC=27 V;考虑电路工作于临界状态,以及Scr的定义,可得:)(21)(.maxAVVSImorcCCC3.2.2 进入饱和区的丙类功放分析进入饱和区的丙类功放分析v在=90 o条件下,由式(3-2-5)可得:v又由式(3-2-6)有:v谐振时,又由式(3-2-7)得)A(60I.m1c)(45IVRmm1co)W(18IV21P.mm1coo3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v1.负载负载R的变化的变化3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析2.输出回路直流电压输出回路直流电压VCC的变化的变化3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v例题例题3.2.3 已知一处于临界工作状态的丙类功率放大器。在单音激励下的输出功率为35W,此时的VCC=50V。如功放的集电极电压特性如图3-2-8所示。试求在其它条件不变时,VCC减半后的电路输出功率为多少?v解:从图3-2-8的集电极电压特性得知:VCC减半时,基波电流振幅应减半,而;所以,在VCC=25V时,。3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v三三.输入回路直流电压变化输入回路直流电压变化3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v4.输入交流信号的振幅输入交流信号的振幅变化变化3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v例题例题3.2.4 已知某一由场效应管组成的丙类功放,其输入回路如图3-2-9(a)所示。其中场效应管的转移特性如图3-2-11所示。当VGG=2V,Vim=2V时放大器处于临界工作状态,其效率为70%。试问:在其它条件不变情况下,Vim由2伏变成1伏后,功放效率如何?3.2.3 丙类功放的性能分析丙类功放的性能分析v解:由于VGG=2V,所以无论Vim为何值,管子的导通角均为90 o。又由已知的转移特性可知:Vim减半后,的最大值也应减半。由式(3-2-3)和式(3-2-5),和也会减半。这样,利用式(3-2-9)可得到Vim减半后,值也应减半。3.3实际丙类谐振功放的原理分析实际丙类谐振功放的原理分析3.3.2 丙类功放输出电路的特性丙类功放输出电路的特性v在图3-2-1(a)的并联谐振负载型丙类功放中,C、E端的交流电压本应为标准正弦波(在正弦激励下)。但若考虑到实际情况,C、E两端要保持标准的正弦交流波形是不可能的。v第一,在管子C、E端的大电压变化情况下,从三极管的C、E极看进去的输出等效电容的变化是极大的。由这一等效电容和电路中C、L共同构成的谐振回路的谐振频率将不可能固定不变,那么在管子截止期间和其它时间内,由电容滤除高频谐波的能力就不可能相同。因而从时域来看vo(t)是不理想的。3.3.2 丙类功放输出电路的特性丙类功放输出电路的特性v第二,在管子饱和工作期间,饱和电流与vCE的特殊关系(见近似表达式,即式(3-2-14)决定了vCE(t)的负峰会受到低饱和电阻(1/Scr)的泻放而发生畸变。v第三、如进一步考虑到在高频工作时,电路中的引线等引起的大量分布电抗和小数值L、C难以实现性,以及并联Q值不可能很大的实际情况,要得到理想的vo(t)也是不可能的。3.3.2 丙类功放输出电路的特性丙类功放输出电路的特性v由图3-3-2,的大小可通过电容Cc来计算。电容Cc上的电流为:vi(t)=IdciCio(3-3-1)v由于容值Cc和电流iC的大小难于用数学式子来表达,从而导致了的计算变得不可能进行。3.3.2 丙类功放输出电路的特性丙类功放输出电路的特性v图3-3-1(b)的波形为实验所得,在工程设计中可采用下列公式进行估算。R2)VV(6250P2)t(CECCsao.CCMCV)43(VcdI)43(IMC3.3.3 丙类功放输入电路的特性丙类功放输入电路的特性v图3-2-1(a)的输入回路存在着两个方面的缺陷。v第一,在PN结单向导通特性的影响下,信号源输出的电流波形严重偏离了输入的变化规律。v第二,要使输出谐波分量少,应尽可能的使波形在导通期间与输入信号的变化规律一致。3.3.4 输入电路的直流馈电方式输入电路的直流馈电方式v所谓馈电馈电是指直流通路的情况。由于输出直流通路通常都与图3-3-1(a)类似,所以,下面只对输入回路的情况进行讨论。v3.3.1 在三极管B、E两极间形成自身反偏压的条件是什么?3.3.4 输入电路的直流馈电方式输入电路的直流馈电方式3.4谐振功放的耦合和设计原则谐振功放的耦合和设计原则v初步设计包括两个方面的内容。v一是对信源与放大器、放大器与负载联接方式的设计问题,即匹配网络的设计问题;v另一个则是放大器本身的设计问题,它主要包括管子的选取、输入信号阻抗和输出负载阻抗的取值问题。3.4.1 复制电路举例复制电路举例v例题例题3.4.1 某一晶体管,在146MHz,VCC=12.5 V时,按图3-3-1(a)类似电路给50 负载提供20W的输出功率(PL),电路功率增益GP=10.8dB,并且大信号阻抗Zc=3.3j1.7,ZB=1.64j0.78。试说明含义。v解:题中的大信号阻抗理解为上述特定晶体管的电路指标下,三极管C、E间外接基波交流负载阻抗和B、E间看出的基波阻抗的最佳值已经给定,见图3-4-1。3.4.1 复制电路举例复制电路举例3.4.1 复制电路举例复制电路举例v如考虑到RFC1、RFC2的交流阻抗很大,即实际可取v则BZRFCs251csZRFC252)(71 j33ZZ.co)(780 j641ZZ.Bs)(0490.1HRFC)(10.2HRFC3.4.1 复制电路举例复制电路举例v有关Zo和Zs的进一步确定问题,将在小节的匹配网络部分中讲解。v因为GP=10.8dB,而在Zo和Zs网络中,只有负载RL和信源内阻Rs消耗能量,则输入三极管的能量,也就是信源输出的能量为v若这时已知集电极效率为60%,则直流电源输出功率为:Pd=Po/60%v33.33(W),流过RFC2的直流电流Idc/VCC=2.67(A)。)W(66110P10PP.08.1L08.1oi3.4.1 复制电路举例复制电路举例v例题例题3.4.2 现需设计一功率放大器,工作频率为170MHz,输出功率为10W。电路工作于临界状态的C类放大器。v解:首先,讨论三极管应满足的条件 3.4.1 复制电路举例复制电路举例v(1)为了减小工作频率的变化对管子放大倍数的影响,也为了使管子的引线电感,结电容等电抗分量的影响最小,应使所选管子的fT越大越好。但限于成本和实际管子的制造水平,管子的fT与工作中心频率fs应满足下式:ZTMH340f2fs3.4.1 复制电路举例复制电路举例v(2)由题知,电路的输入信号应为等幅、频率可变的信号,如第八章图8-3-21的信号,这样管耗可认为基本恒定。如输出负载网络中只有负载消耗能量,则管耗为Pcmax=Po/Po。v的PCM应满足下式:PCM 2.5Pcmax 10.7(W)3.4.1 复制电路举例复制电路举例v3对三极管V(BR)CEO的要求。在考虑到管子的二次击穿,谐波电压,以及在调试中出现的失谐情况,应有下式的限制。vV(BR)CEO 3VCC (3-4-3)v4对三极管ICM的要求。如考虑到输入信号的频率范围,以及电路的基本正常工作等实际情况,ICM应满足:vICM 2Idc=2(Po/)/VCC (3-4-4)3.4.1 复制电路举例复制电路举例v综合上述条件,查阅大功率三极管手册,可选取3DA22B,其指标为:vPCM=15W,ft 400MHZ,ICM=1.5AvVCE(sat)1.5A,V(BR)CEO 55V,Cob 40pFv通过相应的计算,可取电路VCC=20V,Idc=0.71A。3.4.1 复制电路举例复制电路举例v现在,我们再来讨论管子交流通路的ZB和,如图3-4-2所示。忽略三极管输出引线电感后可分析如下:v对输出回路,C、E端的并联等效电阻R为:v (3-4-5)v也就有 (3-4-6)(172)(2)(0osatPVVRZECCCLZ1Cj171Z1oesc3.4.3 耦合电路耦合电路v耦合电路耦合电路是为解决电信号能否有效地进行传输提出来的。v 1.基本阻抗变换电路基本阻抗变换电路v令:令:(3-4-7)v可得:可得:(3-4-8)v ppppjXRjXRjXRssp2p2p2pRXRXRsp2p2ppXXRRXs3.4.3 耦合电路耦合电路v又由(a)图有:,由(b)图有:v将式(3-4-8)、式(3-4-9)代入,令:pppXRQQQQsp)Q1(RR2pssXQQ1X22psssRXQ 3.4.3 耦合电路耦合电路v2.运用举例运用举例3.4.3 耦合电路耦合电路v由式(3-4-12)有:v (3-4-14)v又由式(3-4-10)得:v (3-4-15)v (3-4-16)7631RRQ.sp)(40812QRX.s)(313QRX.pp3.4.3 耦合电路耦合电路3.4.3 耦合电路耦合电路v电容C的大小由下式决定:v (3-4-17)v即 (3-4-18)v为讨论由上式决定的电容大小对网络通带的影响,可令=s+代入式(4-4-17),得:v (3-4-19)v将式(3-4-18)代入上式,并整理得v (3-4-20)三三.常用常用L、C匹配网络匹配网络j114)X71(jCj1Lj.ss)L114(jCj1ss.C)(j1L)(jZss)L114(jLj114jZss.三三.常用常用L、C匹配网络匹配网络3.4.4 调整与调谐调整与调谐v调谐调谐是指将放大器的各个谐振回路调整到输入信号频率上,以保证有用功率的最大传递和减小无用功率信号在各元器件之间的交换。这有利于三极管安全可靠地工作。v调整调整是指在基频下的匹配电阻大小的调整,以使信号源能向放大管输入端提供最大的信号,使放大管能向负载提供最大的功率输出。3.4.4 调整与调谐调整与调谐v结合丙类功放的特点,我们在调整、调谐时应注意以下两方面情况。v第一,由于分布参数的存在,设计的不精确性等因素,使得在电路中总安排了可调的电抗元件。v第二,调谐和调整是不可分的。从3-4-3小节第二部分的设计就能说明这一现象。尽管如此,我们还是能从具体电路中找出对调整或调谐起关键作用的元器件。3.4.4 调整与调谐调整与调谐v具体操作步骤是:首先将VCC减半后加于电路,再将输入信号从零开始增加,在振幅增大过程中要不断调整各可调电抗元件使电路总处于调谐和调整好了的最佳状态,直到输出变化不大为止。v接着再逐步加大VCC和输入信号幅度,并反复调整和调谐,直到满足要求为止。3.4.4 调整与调谐调整与调谐3.5丙类倍频器丙类倍频器v倍频器倍频器是指输出信号频率为输入信号频率整数倍的频率变换电路。v如为两倍时,就称为二倍频器二倍频器;v如为三倍时,就称为三倍频器三倍频器。3.5丙类倍频器丙类倍频器v以图3-2-1(a)电路为例,输出回路调谐于n倍的输入信号频率上,并且在放大管未进入饱和区的情况下,对iC的余弦脉冲进行付氏级数分解后可得:v直流成分 (3-5-1)v有用频率的振幅,即输入信号的n次谐波振幅为:v (3-5-2)1(max0COSCOSSinIICC)1)(1()(22max(COSSnCOSCOSSnnninnniIICcnm3.5丙类倍频器丙类倍频器v另外,与丙类功放类似的公式有:v (3-5-3)v (3-5-4)v例题例题3.5.1 设计一个二倍频器,它在VCC=12V时,向负载提供0.5W的功率。放大器工RIVmncmocodIVPCC3.5丙类倍频器丙类倍频器v作于临界状态,VCE(sat)=0.5(V)。v解:为了获得最大输出,可通过改变输入激励和偏置使=2/3n=60o,这时:v故:v代入式(3-5-1)可得:Idc0.07(A)v代入式(3-5-4)可得:59.5%)(132P2)VV(Rosat2)(CECCmaxmax2760)601)(12(26002601202.2)(212CoooooCsatmcIniniIRVVICOSSCOSCOSSCECC)(31602760.)(maxARVVIsatCCECC3.6宽带高频功率放大器宽带高频功率放大器v宽带高频功率放大器又称为线性高频功放线性高频功放。它的主要特点是不具有滤除各次谐波的输入、输出选频网络。因此它具有如下性质:v第一,功放中的放大器件只能对输入信号进行即时的、同比例的线性放大,不能产生输入没有的频率成分。因此只能采用甲、乙类线性功率放大器。v第二,为使功率有效传输,在放大器与信源之间、放大器与负载之间都要有能在高频范围内起作用的宽带匹配网络。v在低频电路的学习中,我们知道一个放大器总是有一定的频率范围,如用宽带和窄带来衡量,低频放大器一般都称为宽带放大器宽带放大器。v如果是放大器的上限截止频率,是下限截止频率,那么窄带放大器应满足fh0的同时,VT2管应导通,VT1管应截止。这时:v (3-8-15)v (3-8-16)v在输出v00的同时,VT1管应导通、VT2管应截止。这时:v (3-8-17)v (3-8-18)tRInmVtnmVscoCOSdCCCCvtv2)(4)()(tRInmtnmtscoCOSdvvC21)(8)(2)(tRInmVtnmVscoCOSdCCCCvtv2)(4)(tRInmtnmtscoCOSdvvC22)(8)(2)(3.8.1 D类功放原理与设计考虑类功放原理与设计考虑v结合式(3-8-15)和式(3-8-17),可得:v (3-8-19)v又考虑到理想电感上不应存在直流电压分量,即:v (3-8-20)v故 (3-8-21)tRInmVtnmVtscoCOSdCCCCvv2)(4)()(0)(822)(RInmVcdCCtvRI)nm(8Vcd22CC3.8.1 D类功放原理与设计考虑类功放原理与设计考虑v将其代入式(3-8-13)、式(3-8-14),得:v (3-8-22)v (3-8-23)v故 (3-8-24)v (3-8-25)v%(3-8-26)tmnR2V)t(soCOSCCitmnVtsoCOSCCv2)(2CC2CC)mVn(R81)mn2V(R21Po2CCCC)mVn(R81IVPcdd100PPdo3.8.1 D类功放原理与设计考虑类功放原理与设计考虑3.8.1 D类功放原理与设计考虑类功放原理与设计考虑v如考虑管子饱和压降,则式(3-8-19)就变为v (3-8-27)v相应有 (3-8-28)v (3-8-29)v (3-8-30)tRInmVVtscsatCOSdCECCv2)()(4)(2)(CECCmVVnR81PsatoVV)mn(R8VP)(CECC2CCsatdCC)t(CECCVVVsa3.8.1 D类功放原理与设计考虑类功放原理与设计考虑v例题:例题:设计一电流开关型D类功放电路,其负载为50,输出功率为5W,假设n/m=2,VCE(sat)为0.5V。v解:由式(3-8-28)可得:v 如取谐振回路的Q=5,v则:v)V(67VnmRP8V.)(CECCsato)A(70)mn(R8VVI.22)(CECCsatcd)(822)(82.)(2maxmaxVVRImnnmvsatcCEdoCv)(10550QRC1Lss3.8.2 E类功放原理类功放原理v可做如下改进。v第二,在管子C、E间并上一个适当的电容,以保证iC 向载止过渡期间时vCE较小。v第三,为防止三极管反转工作(C变E、E变C的工作),应在管子C、E间接一个反向高速二极管。v第四,为加速导通与截止的转换时间,输入信号应采用开关激励。这一激励在R、L、C失谐不大的情况下,对输出是无影响的。v图中的Lo、Co谐振于信号频率,L是输出支路显感生的电感。这一电路就是E类放大器类放大器的原理电路。图中的(b)是相应电量的典型波形。3.8.2 E类功放原理类功放原理v图中的Lo、Co谐振于信号频率,L是输出支路显感生的电感。这一电路就是E类放大器类放大器的原理电路v为便于分析,现假设条件如下。v1.三极管为理想三极管,只起开、关作用。如包括二极管在内,则可流过反向电流。v2.RFC只能流过直流电流。v3.中只含有输入信号频率成分。v4、v5、管子导通与截止的占空比为50%。Cj1jB,Ljjx,0Cj1Ljssosos3.8.2 E类功放原理类功放原理v设晶体管在t=t0时刚截止,相应相角为;在t=t1(对应1)时开始导通。这样一个周期内的可表示为v (3-8-31)v由于有L,与中的基波分量,就存在一个相位移。令v (3-8-32)v (3-8-33)其它,0)(1)(1)(0010ttocdstttdiICtdtCtCCEiv)()(tniVtsomoSv)()(tniRVtsomoSi3.8.2 E类功放原理类功放原理v若 0=0,1=,则在一个周期内的可具体表示为v (3-8-34)v为使管子由截止转向导通时的=0,则必须在t=Ts/2时,vCE(t)=0。由此和式(3-8-34)可解得v (3-8-35)omcV2IRdCOS其它,020,)(1)(somsomscsCETtRVtRVtICtCOSCOSdv3.8.2 E类功放原理类功放原理vE类放大器除上述要求外,还要进一步要求t=Ts/2时,vCE(t)=0。从而保证了反向电流不存在,与管子并联的电容C的储能正好耗尽。这时有v (3-8-36)v由上两条件可得理想的为o,即v (3-8-37)omcVIRdniSradoo567.048232.3.8.2 E类功放原理类功放原理v下面给出结论为v (3-8-3 (3-8-39)v (3-8-40)(3-8-41)v (3-8-42)(3-8-43)v (3-8-44)v=100%R446652R)4/1(B.2R15251X.CCCCCEVVv5632.0maxcmaxdI862.CiCC2CCV07414/1V2V.omR73371VR)4/1(V2I.CC2CCcdRV5760RV4/12P2CC2CC2.o3.8.2 E类功放原理类功放原理v当由Co、Lo、R组成的谐振回路Q不够大时,会有少量谐波电流通过负载回路,这时,式(3-8-38)、式(3-8-39)就不再适用了。由此,可采用瞬时分析法导出经验公式如下:v (3-8-45)v (3-8-46)v实际中,Q一般为5左右。R670QQ111X.)4QQ8101(R18360B2.3.9 电路与信号电路与信号v通过本章的学习,我们得到如下几点认识:v第一:在输入信号为单一频率的条件下,非线性电路内部必然存在众多频率的信号分量,这些分量在输入频率为高频时,各频率分量的频差较大,容易被滤波电路单独提取或滤除(只要被提取的信号为窄带信号,都具有这样的特点)。3.9 电路与信号电路与信号v与第一章提到的多路共用电路系统相比,这里更强调由电路非线性在输出回路中产生的共存多信号的必然性,以及共存多信号可以分为有用和无用信号两类。v第二:对于存在于电路中的不同频率信号,可以通过电容和电感的阻抗随频率变化的电路特性来分别进行处理。实际上,在讲解低频放大器时,我们就已经利用了电容的隔直特点,使放大器的交流与直流的电路通路有所不同,从而较好地解决了放大元器件的工作点需求与交流信号源的影响,以及交流信号的传递问题。3.9 电路与信号电路与信号v第三:谐振功放之所以效率较高是因为减少了增益元件的导通时间,以及利用选频电路几乎不耗能的条件得到的。
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