物理学院高频电子线路g33课件

第二节 高频功率放大器的原理与特性,集电极电流：,输出电压：,丙谐振功率放大器,输出功率：,集电极电源供给的直流功率：,集电极损耗功率,P,c,：,动态线的斜率：,导通角：,第二节 高频功率放大器的原理与特性集电极电流：输出电压：,2 高频功放的工作状态,高频谐振功率放大器根据晶体管是否进入饱和区可以分为欠压、 临界和过压三种状态 。,在动态线上以,u,BEmax,或,u,CEmin,与动态线的交点A判别。,A,1,工作在欠压状态,A,2,工作在临界状态,A,3,工作在过压状态,二、,高频谐振功率放大器的工作状态,A,3,2 高频功放的工作状态,（1）欠压状态,在信号激励的周期内，晶体管始终工作在放大区和截止区。,U,c较小，所以称为欠压。,i,c近似为余弦脉冲，,U,c,越大输出功率越大。,U,b,变化对,U,c、,I,cmax,影响大。,斜率变化，,I,cmax,几乎不变，但影响,U,c 。,（1）欠压状态 在信号激励的周期内，晶体管始终工,（2）过压状态,在信号激励的周期内，晶体管分别工作在饱和区、放大区和截止区。,动态线和临界饱和线有一段重合,在过压状态，斜率变化，输出电压的幅值,U,c,变化不大。,i,c,的顶部出现凹陷并在D点达到最小。凹陷越大,I,C0,，,I,C1,越小。,U,c,较大，所以称为过压,。,（2）过压状态 在信号激励的周期内，晶体管分别工,（3）临界状态,在信号激励的周期内，晶体管始终工作在放大区和截止区。,i,c,近似为余弦脉冲。与欠 压状态相比i,c,略有降低。,U,c,有所增加,。,在临界状态输出功率最大，效率接近最高，对应的负载电阻,R,L,称为最佳负载电阻，高频功放一般工作在此状态,。,（3）临界状态 在信号激励的周期内，晶体管始终工,三种状态的特点：,临界状态的特点是输出功率最大，效率接近最高，,是最佳工作状态，发射机末级一般设计成此状态。,过压状态特点是负载阻抗变化时，输出电压变化小，电压幅值较大，弱过压时效率最高，发射机的中间级和集电极调幅电路采用此状态。,欠压状态的输出功率和效率都较低，集电极耗损功率较大，负载阻抗变化时，输出电压随之变化，除基极调幅电路外较少采用。,三种状态的特点：,三、 高频功放的外部特性,外部特性是指功放的性能随外部参数变化的规律。讨论,U,CC,U,BB,U,b,R,L,变化对性能的影响。,以上参数变化会影响动态线的斜率、导通角、,u,CEmin,、,u,BEmax,，影响功放的工作状态和性能。,三、 高频功放的外部特性,1高频功放的负载特性,负载特性是指,U,BB,，,U,b,，,U,CC,一定，放大器性能随负载电阻,R,L,变化的特性。,（1）,R,L,增加功放的工作状态变化如下：,动态线的斜率：,欠压临界过压,1高频功放的负载特性 负载特性是指UBB，Ub，U,（2）欠压状态到临界状态,R,L,电流,但变化较小，,同时,R,L,电压,，随,R,L,增加,。,（3）,临界状态到,过压状态，,R,L,电压,，但,电压变化较小，,R,L,电流,，且,电流变化较大。,（2）欠压状态到临界状态,U,BEmax,UBEmax,临界点：,P,1,达到最大，,较大，,P,c,较小。放大器接近最佳性能。对应的,R,L,值称为匹配负载，用,R,Lcr,表示。,（4）匹配负载,临界点：P1达到最大， 较大，Pc 较小。放大器接近最佳性,2高频功放的振幅特性,高频功放的振幅特性是指只改变激励信号振幅,U,b,时, 放大器电流、 电压、 功率及效率的变化特性。,2高频功放的振幅特性,（1）,U,b,增加功放的工作状态变化如下：,欠压临界过压,（1）Ub 增加功放的工作状态变化如下：欠压临界过压,物理学院高频电子线路g33课件,物理学院高频电子线路g33课件,物理学院高频电子线路g33课件,3. 高频功放的调制特性,U,CC,、,R,L,、,U,b,不变，放大器性能随,U,BB,的变化特性。,（1）基极调制特性,3. 高频功放的调制特性,基极调幅电路,由基极调制特性可知基极调幅应工作在欠压区。,基极调幅电路,（2）集电极调制特性,U,BB,、,R,L,、,U,b,不变，放大器性能随,U,CC,的变化特性。,在,B,点。,U,CC,，工作状态：过压、临界、欠压。,（2）集电极调制特性 U BB 、RL、Ub 不变，放大器性,物理学院高频电子线路g33课件,集电极调幅电路,由集电极调制特性可知集电极调幅应工作在过压区。,集电极调幅电路,物理学院高频电子线路g33课件,4. 高频功放的调谐特性,调谐特性是指,U,c,I,c1,I,c0,随回路电容,C,变化的特性。,失谐时谐振回路阻抗,Z,L,的模下降，工作状态向临界及欠压状态变化，,I,c1,I,c0,增加,U,c,减小。,可按此规律调谐电路。用,I,c0,指示。,失谐时,P,0,增加，,P,I,下降，,P,c,增大,注意功放管的安全。,4. 高频功放的调谐特性 调谐特性是指Uc,Ic1,Ic0,1、 放大器工作在欠压状态，随着负载电阻,R,L,的增大而向临界状态过渡时，放大器的交流输出电压,U,c,将，输出功率,P,I,将，,i,Cmax,将，,I,C0,I,C1,将，,P,0,将，,将。,2、放大器工作在临界状态，随着负载电阻,R,L,的增大而向过压状态过渡时，放大器的交流输出电压,U,c,将，输出功率,P,I,将，,i,Cmax,将，,I,C0,I,C1,将，,P,0,将，,将。,3、一个谐振功率放大器，若要求输出电压平稳，工作状态应选在，若要求输出功率,P,I,最大,工作状态应选在，若要求兼顾输出功率和效率，工作状态应选在，若进行基极调幅时，工作状态应选在，若进行集电极极调幅时，工作状态应选在。,1、 放大器工作在欠压状态，随着负载电阻RL的增大而向临界,例21 若设谐振功率放大器原来工作在临界状态，后来发现该放大器的性能发生变化，,P,1,明显下降，,反而增加，不过,U,CC,U,c,u,BEmax,却保持不变，试问此时放大器工作在什么状态？并分析其性能变化的原因。,解：,1、仍工作在临界状态,U,CEmin,u,BEmax,没有改变,2、,U,BB,U,b,发生改变，使导通角变小。,例21 若设谐振功率放大器原来工作在临界状态，后来发现该放,第三节 高频功率放大器的高频效应,一、高频晶体管的电流放大倍数,1、 ，低频工作区，可以不考虑晶体管电抗元件对外电路的影响。,2、 ，中频工作区，需要考虑晶体管结容对外电路的影响，,f,上升，电流放大倍数,下降。,3、 ，高频工作区，需要考虑晶体管结容、引线电感、基区载流子渡越时间造成的不良影响。,第三节 高频功率放大器的高频效应 一、高频晶体管的电流放大,二、少数载流子的渡越时间效应,在中频区和高频区功率增益按每倍频程6db的规律下降。,二、少数载流子的渡越时间效应在中频区和高频区功率增益按每倍频,三、 非线性电抗效应,功放管中存在集电结电容, 这个电容是随集电结电,压,U,bc,变化的非线性势垒电容。,四、发射极引线电感,五、饱和压降的影响,晶体管工作于高频时, 实验发现,其饱和压降随频率提高而加大。,三、 非线性电抗效应四、发射极引线电感五、饱和压降的影响,勤检查，重整改，除隐患，保安全。,11月-24,11月-24,Sunday, November 24, 2024,爱惜原料一点一滴，包装很重要。,13:55:30,13:55:30,13:55,11/24/2024 1:55:30 PM,实施,ISO9000,标准，规范企业管理行为。,11月-24,13:55:30,13:55,Nov-24,24-Nov-24,疏忽一时痛苦一世。,13:55:30,13:55:30,13:55,Sunday, November 24, 2024,安全的本质是生命，安全的意义是效益。,11月-24,11月-24,13:55:30,13:55:30,November 24, 2024,安全来于警惕事故出于麻痹。,2024年11月24日,1:55 下午,11月-24,11月-24,潮水没过礁石终究要暴露，麻痹掩盖隐患早晚要伤人。,24 十一月 2024,1:55:30 下午,13:55:30,11月-24,安全第一，预防为主，生命宝贵，安全第一。,十一月 24,1:55 下午,11月-24,13:55,November 24, 2024,精益求精，铸造品质典范。,2024/11/24 13:55:30,13:55:30,24 November 2024,贯标九千，飞越二千。,1:55:30 下午,1:55 下午,13:55:30,11月-24,信誉来源于质量，质量来源于素质。,11月-24,11月-24,13:55,13:55:30,13:55:30,Nov-24,人类生活在质量的呵护之下。,2024/11/24 13:55:30,Sunday, November 24, 2024,注意机械伤害，提防行车伤人，树立法制观念，坚持安全生产。,11月-24,2024/11/24 13:55:30,11月-24,谢谢大家！,勤检查，重整改，除隐患，保安全。9月-239月-23Frid,29,