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文档简介

1、通信电子线路-4Chapter4谐振功率放大器4.14.24.34.44.54.6概述谐振功率放大器的工作原理晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法 晶体管功率放大器的高频特性高频功率放大器的电路组成晶体管倍频器通信电子线路-41、使用谐振功率放大器的目的放大高频大信号使发射机末级获得足够大的。缓冲高频振荡倍频高频放大调制传输线声音话筒音频放大(直流电源未画)2、功率信号放大器使用中需要解决的两个问题:高效率输出高功率输出联想对比:谐振功率放大器与高频号谐振放大器; 谐振功率放大器与低频功率放大器;通信电子线路-43、谐振功率放大器与号谐振放大器的异同之处相同之处:它们放大的信号均为高频信号,而

2、且放大器的负载均为谐振回路。不同之处: 激励信号幅度大小不同; 放大器工作点不同; 晶体管动态范围不同。icicicicQoowtVBEowt号谐振放大器波形图VBEVBZ谐振功率放大器波形图tt通信电子线路-4icicQovbwt2qc号谐振放大器波形图t2qc是在一周期内的集电极电流流通角通信电子线路-4icicoovBEwt2qcVBZ谐振功率放大器波形图tqc可称为半流通角或截止角(意即wt=qc时,电流被截止)。为方便起见,以后将qc简称为通角通信电子线路-44、高频功率放大器与低频功率放大器的异同之处非线性(大信号)共同之处:都要求输出功率大和效率高。功率放大器实质上是一个能量转换

3、器,把电源供给的直流能量转化为交流能量,能量转换的能力即为功率放大器的效率。功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率不同之处: 工作频率与相对频宽不同; 放大器的负载不同; 放大器的工作状态不同。通信电子线路-44、高频功率放大器与低频功率放大器的异同之处不同: 工作频率与相对频宽不同,谐振与非谐振fmaxBW= 20k = 2= 1000低频(音频):20Hz20kHzfminf010k高频(射频):高频窄带信号(以调幅为例 )v o (t) = Vom (1 + mf cos Wt )cos wt已调信号AM广播信号: 535kHz1605kHz,BW=10kHzfmaxBW10k1= 3

4、=fminf01000k100lowhigh通信电子线路-4通过谐振负载,从丙类余弦周期脉冲里恢复信号。窄带谐振放大器完整周期谐振回路有源器件输出回路3L 2输入回路 晶体管5TTr4Tr211CyL通信电子线路-45、工作状态:功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式,为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。 (a)甲类 class-A amplifier (b)乙类 class-B amplifier(c)甲乙类 class-AB amplifier(d)丙类 class-C amplifier通信电子线路-45、工作状态:表2-1不同工作状态时放大器的特点谐振功率放大

5、器通常工作于丙类工作状态,属于非线性电路工作状态半导通角理想效率负 载应 用甲类乙类甲乙类丙类丁类qc=180°qc=90°90°qc180°qc90°开关状态50%78.5%50%h78.5%h78.5% 90%100%电阻 推挽,回路推挽选频回路选频回路低频 低频,高频低频高频高频通信电子线路-4结论:谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号,其工作状态通常选为丙类工作状态(qc90°),为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。非谐振功率放大器可分为低频功率放大器和宽带高频功率放大器。低频功率放大器的负载为无调谐负载,工作在甲

6、类或乙类工作状态;宽带高频功率放大器以宽带传输线为负载。谐振功率放大器的分析方法:图解法,法通信电子线路-4ic1、原理电路(1)晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能LiBvcECvc+bVBEv量的过程中起开关作用。iE(2)谐振回路LC是晶体管的负载+VBBVCC(3)电路工作在丙类工作状态谐振功率放大器的基本电路cos wt= -VBB + Vbm外部电路关系式: v BEvCE晶体管的内部特性: ic= VCC- Vcm cos wt= gc (vBE -VBZ )输出通信电子线路-4icic根据晶体管的转移特性曲线可得:转移特性Vbmcosqc= VBB+VBZic ma

7、x理想化cosqc =wtVBB故得:Vbmoqco +qcVBZvBEqco必须强调指出:+qcvcVbm集电极电流ic虽然是脉冲状,但由于谐振回路的这种滤波作用,仍然能得到正弦波形的输出。Vbm谐振功率放大器转移特性曲线wtVBB+ VBZ通信电子线路-42、电流与电压波形:v CE= VCC- Vcm cos wt vCEvCEVcmiCiCVCCic mvaxCEminvbE maxwtVBZo qc1TTVÚ=×viPdtBBcCCE0Vbm1. iC 与vBE同相,与vCE反相;vBE2. i脉冲最大时,v最小;CCE3. 导通角和vCEmin越小,Pc越小;=

8、 -V+ Vcos wt v BEBBbm或电压电流通信电子线路-42、电流与电压波形:谐振功率放大器中各部分电压与电流的关系vBEvbVBZwtiVBBc+LibiBvcECvc+bV+wtBEviiEc+VBBVCCwtvCEVcmVcmVCCwt15= VCC - vc(a)vCE输出通信电子线路-4或电压电流VcmvcicVCEicVCCic maxVBE maxvcE minwtVBZppo qc3p25p22p2VBBvBEVbmvb高频功率放大器中各部分电压与电流的关系(b)通信电子线路-43、LC回路的能量转换过程回路是由L、C二个储能组成。回路的这种滤波作用也可从能量的观点来

9、解释。C当晶体管由截止转入导电时,由于回路中电感L的电流不能突变,因此,输出脉冲电流的大部分流过电容C,即使C充电。充电电压的方向是下正上负。这时直流电源VCC给L+电容C之中。过了一段时出的能量储间,当电容两端的电压增大到一定程度(接近电源电压),晶体管截止,电容通过电感放电,下一周期到来重复以上过程。LC回路能量转换过程+iLic+通信电子线路-43、LC回路的能量转换过程或电压电流Vcm由于这种周期性的能量补充,所以振荡回路能维持振荡。当补充的能量与消耗的能量相等时,电路中就建立起动态平衡,因而维持了等幅的正弦波振荡。vcicVCEicVCCic maxVBE maxvcE mino q

10、cwtVBZpp3p25p22p2vVBBBEVbmvb(b)通信电子线路-4ic4、谐振功率放大器的功率关系和效率功率放大器的作用原理是利用+LiBvcEC输出vc+输入到基极的信号来集电极的V+BEvbiE直流电源所供给的直流功率,使之转变为交流信号功率输出去。+VBBVCC有一部分功率以热能的形式消耗在集电极上,成为集电极耗散功率。为了表示晶体管放大器的转换能力引入集电极效率c根据能量守衡定理:P=直流电源供给的直流功率;Po=交流输出信号功率; Pc=集电极耗散功率;P = P + P=oc= PoPoP + Ph=故集电极效率:cP=oc通信电子线路-4= PoPoP + Ph=P

11、= P + P=occP=oc由上式可以得出以下两点结论:1) 设法尽量降低集电极耗散功率Pc,则集电极效率hc自然会提高。这样,在给定P=时,晶体管的交流输出功率Po就会增大;= ÊPhcÁ1 - h2) 由式P可知ocËc ¯如果维持晶体管的集电极耗散功率Pc不超过规定值,那么提高集电极效率hc,将使交流输出功率Po大为增加。谐振功率放大器就是从这方面入手,来提高输出功率与效率的。通信电子线路-4如何减小集电极耗散功率Pc ?晶体管集电极平均耗散功率:电 或V流 电cm压vcivicccEVCCic maxvBE maxvcE mino qcwtV1

12、BZppV3p2T5p2Ú2pP =×vi2vdtBZBcCCETVbmvb0(b)可见使icmax在vCE最低的时候通过,且有电流的时间很短,那么,集电极耗散功率自然会大为减小。故:要想获得高的集电极效率,谐振功率放大器的集电极电流应该是脉冲状。导通角小于180°,处于丙类工作状态。通信电子线路-4 谐振功率放大器的功率关系和效率表达式谐振功率放大器工作在丙类工作状态时qc90°,集电极余弦电流脉冲可分解为叶级数:ic=Ico+ Icm1coswt+Icm2cos2 wt+Icm3cos3 wt+ 直流功率: P=VCC× Ic01V 212

13、cm 2Po =× Icm1=输出交流功率:VcmIcm1R p22R pVcm-回路两端的基频电压Icm1-基频电流1Vcm × Icm1Rp回路的谐振阻抗放大器的集电极效率:P12= 2=hc=xg1 (qc ) o P=VCCIc0x = Vcm集电极电压利用系数:VCCI数:为通角q 的函数;q 越小g (q )越大g (q ) =cm1cc1c1cIc0通信电子线路-412Vcm × Icm1x = Vcm= P= 1 xh=g (q )oc1cVPVI2=CCCC c0x越大(即Vcm越大或VcEmin越小)qc越小,效率hc越高。丙类谐振功率放大器提

14、高效率hc的途径为:1、减小qc角2、使LC回路谐振在信号的基频上电 或vCEV流 电cm压vcicvcEicVCCic maxvBE maxvcE mino qcwtVBZpp即i 的最大值应对应v的最小值。3p5p22pVBZ 2ccE2vBVbmvb(b)通信电子线路-4故谐振功率放大器的工作特点: 放大高频大信号,动态范围宽,属于非线性工作状态; 基极偏置为负值,半通角qc90°,即丙类工作状态电流脉冲是尖顶余弦脉冲; 负载为LC谐振回路。通信电子线路-44.3.1折线法所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化,用一组折线代替晶体管静态特性曲线后进行分析和计算的方法。工程上都采

15、用近似估算和实验调整相结合的方法对高频功率放大器进行分析和计算。折线法就是常用的一种分析法。对谐振功率放大器进行分析计算,关键在于求出电流的直流分量Ic0和基频分量Icm1。通信电子线路-4折线分析法的主要步骤:1、测出晶体管的转移特性曲线ic vBE及输出特性曲线ic vCE, 并将这两组曲线作理想折线化处理。2、作出动态特性曲线。3、根据激励电压vb的大小在已知理想特性曲线上画出对应电流脉冲ic和输出电压vc的波形。4、求出ic的各次谐波分量Ic0、Ic1、Ic2由给定的负载谐振阻抗的大小,即可求得放大器的输出电压、输出功率、直流供给功率、效率等指标。通信电子线路-44.3.2晶体管特性曲

16、线的理想化及其特性曲线根据理想化原理晶体管的静态转移特性可用交横轴于VBZ的一条直线来表示(VBZ为截止偏压)。临界线 icicgcr欠压区过压区vBE gc理想化折线虚线) 0vBEV BZ 0vCE (a)(b) 晶体管实际特性和理想折线由上图可见,根据理想化原理,在放大区,集电极电流,与集电极电压无关; 在饱和区,集电极只受基极电压的电流只受集电极电压的,而与基极电压无关。通信电子线路-4临界线icic过压区 gcr 欠压区vBE gc理想化折线(虚线) 0vBE V BZ 0v CE (a)则转移特性方程可写为(b)ic =gc(vBEVBZ)(vBEVBZ)(1)gc-转移特性方程的

17、斜率Dicg=v= 常数cCEDvBE则临界线方程可写为ic=gcrvCE(2)gcr为临界线的斜率式(1)和(2)是折线近似法的基础,应很好地掌握。通信电子线路-4在非线性谐振功率放大器中,常常根据集电极是否进临界线过压区 gcric入饱和区,将放大区的工作状态分为三种:1) 欠压工作状态:集电极最大点电流在临界线的右方,交流输出电压较低且变化较大。2) 过压工作状态:欠压区vBE0vCE集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区,交流输出电压较高且变化不大。3)临界工作状态:是欠压和过压状态的分界点,集电极最大点电流正好落在临界线上。通信电子线路-44.3.3集电极余弦电流脉冲的分解当晶体管特

18、性曲线理想化后,丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用晶体管的内部特性为: ic=gc(vBEVBZ)它的外部电路关系式压或临界状态。(1)vBE= VBB+Vbmcoswt vCE= VCCVcmcoswt将式(2)代入式(1),得(2)(3)o 2qcwtic = gc(VBB+VbmcoswtVBZ)(4)ic max通信电子线路-44.3.3集电极余弦电流脉冲的分解= gc(VBB+VbmcoswtVBZ)ic(4)iicc转移特性当wt=qc时,ic=0,代入(4)式得= gc(VBB+VbmcosqcVBZ)ic max0(5)理想化wt= VBB + VBZ bmVB

19、Bcosq(6)即oqc o +qcVBZvBEcqVco+qcvc知道了Vbm、VBB与VBZ各值,qc的值便完全确定。VbVbmwt通信电子线路-4式:尖顶余弦脉冲的ic = gc(VBB+VbmcoswtVBZ)(4)(5)= gc(VBB+VbmcosqcVBZ)0将式(4)与式(5)相减,即得ic = gcVbm(coswtcosqc)(7)o 2qcwt当wt=0时,ic=icmax,因此 icmax= gcVbm(1cos qc)将式(7)与式(8)相除,即得(8)V+ Vcosqc=BBBZVbmÊ coswt - cosqccoswt - cosqi= ic max

20、 Á˯(9)ic或= c c 1 - cosq1- cosqcic maxc式(9)即为尖顶余弦脉冲的式,它完全取决于脉冲高度ic max与通角qc。ic max通信电子线路-4Ê coswt - cosqccc max Ái = i若将尖顶脉冲分解为叶级数1 - cosqËc¯ic =Ic0+Icm1coswt+Icm2cos2 wt+ +Icmncosnwt+由叶级数的求系数法得对谐振功率放大器进行分析计算,1+q ci关键在于求出电流的直流分量Ic0和Ú=dwt = ia(qI)C 0CC max0c2-q

21、基频分量Iccm1。q 1 2p 1 2pcos wtd (wt ) =ic max a1 (q c )Úc=I cm1ic-qcqÚa(q)ccos nwtd (wt) =i=Iicmncc maxnc-qc其中:c -1- cosq )a (c 0c- cosa (cc1p (1- cosq )c- n cos n2 × sin na (q) =ccncpn(n2 -1)(1- cosq )c尖顶脉冲的分解系数aa1n0.50.40.30.20.10qca0a12.0a0a11.0a0a2a3°1°10020° 40°

22、60° 80°120°160°180°40通信电子线路-4i c大值),i c产生谐振,呈纯电阻 RP经 LC 并联谐振回路后,此回路对(最电压 V c 1 ,而对其它谐波失谐阻抗很低,呈电容性。因而回路选出而滤除各次谐波电压。iCICO故回路输出的电压:iC1iC2iC2iC频谱而晶体管集电极的输出电压:=-w tV CEV C cicV cmcosw2w03w+LiBLC回路阻抗vcEC输出Rpvc+V+BEvbiEw+VBBVCCV c= ic1 R p= I cm 1 R p × cos wt= V cm cos wt通信电子

23、线路-4右图可见:当qc120°时,Icm1/icmax达到最大值。在Icmax与负载阻抗Rp为某定值的情况下,输出功率将达到最大值。这样看来, 取qc=120°应该是最佳通角了。但此时放大器处于甲级工作状态效率太低。尖顶脉冲的分解系数aa1na0a10.5a00.4 2.00.3a1a00.2 1.0a20.1a3140°0100°20° 40° 60° 80°120°160°180°qc通信电子线路-41 x a 1 (q c )Po1 Vcm I cm 1= 1 xg (qh=)

24、由于:c1c2a 0(q c )P=2VCCI c 02) = a1 (q c )g (q数a(q )1c0c由曲线可知:情况qc=0时,a1 (qc )g (q ) = 21ca(q )0c此时x=1,hc可达100%因此,为了兼顾功率与效率,最佳通角取70°左右。尖顶脉冲的分解系数aa1na0a10.5a00.4 2.0·0.3·a11.0a00.2a20.1a31°0100°20° 40° 60° 80°120°qc160°180°40通信电子线路-4 4.3.4 谐振

25、功率放大器的动态特性与负载特性1. 谐振功率放大器的动态特性晶体管的静态特性是在集电极电路内没有负载阻抗的条件下获得的。如,维持基极电压vBE不变,改变集电极电压 vCE ,就可求出icvCE静态特性曲线族。如果集电极电路有负载阻抗,则当改变vBE使ic变化时,由于负载上有电压降,就必然同时引起vCE的变化。临界线 icgcr 欠压区 过压区vBE0vBE VBZ0vCE (a) ( b)icgc理想化折线( 虚线) 通信电子线路-4动态特性:所谓动态特性是和静态特性相对应而言的,在考虑了负载的反作用后,所获得的vCE、vBE与ic的关系曲线就叫做动态特性。当放大器工作于谐振状态时,它的外部电

26、路关系式为vBE= VBB+VbmcoswtvCE= VCCVcmcoswt- VcEVCC消去coswt可得,vBE= VBB+VbmVcmic = gc(vBEVBZ)晶体管的折线化方程为得出在icvCE坐标平面上的动态特性曲线(负载线或工作路)方程:i= gÈ- V(V CC- v CE) - V+ VÍccBBbmBZVÎ- V BB VcmcmÊ VbmÈ- V BZ Vcm- Vbm VCCÁÍ= - gv CEcVVËcm ¯ Îbm= gd(vCE V0)Vi与CE 之间关系的动

27、态特性方程。C通信电子线路-4与 VCE 之间关系的动态特性方程:iCi= gÈ- V(V CC- v CE) - V+ Vc ÍBZ cBBbmVÎcmÊ VbmÈ- V BZ Vcm - V BB Vcm- Vbm VCCÁÍ= - gv CEcVVËcm ¯ Îbm= gd(vCE V0)ÊÊVVbmÁÁbm式中:g表示动态特性曲线的斜率,=- g=- gc VcdIcmRp¯Ëcm ¯ËVo 表示动态特性曲线

28、在VCE轴上的截距。通信电子线路-4ic = gd(vCE V0)根据上式可作出功放的动态特性曲线:ic图中示出动态特性曲线的斜率为负值,它的物理意义是:从负载方面看来, 放大器相当于一个负电阻,亦即它相当于交流电能发生器,可以输出电能至负载。用类似的方法,可得出在ic vBE坐标平面的动态特性曲线。Vbm¯cVcmvCEOqc+qcwt IQO Q VovCE minV2qcCmAvBEmax= VBB+Vbm Ê斜率gd = Á- gËB VCCic max通信电子线路-4ic = gd(vCE V0)动态特性曲线AB作法:ÊÊV

29、bm VcmVbm = Á- gcIRp= Á- gcgd取B点,作斜率为g 的直线;Á˯c1m˯d取Q、A两点,连成直线。ic·AvBE= VBB+VbmcoswtvBEmax= VBB+Vbm Ê= VVcoswtVbmvÁ¯=- g斜率gCECCcmdcVcmËA点 :w t 0,vBE达到最大,vCE达到最小,iC达到最大;vCEB VCC· QOqc+qcwtIQOQ点: wt90°,vCE minvCEVCC,2qcvBE= VBBicvC

30、E坐标平面上的动态特性曲线虚拟电流I gc(VV)QBBBZ的作法与相应的ic波形VCmVoic max通信电子线路-42.谐振功率放大器的负载特性高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。如果VCC、VBB、vb由负载电阻Rp决定。3个参变量不变,则放大器的工作状态就在 VCC、VBB、vb为一定,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。通信电子线路-42.谐振功率放大器的负载特性icic1) 在负载电阻RP由小至大变化时,负载线的斜率由小变大,如图中1Æ2Æ3。VBE=vBE ma

31、xBA123123ImRp负载增大CDwtVCC0不同的负载,放大器的工作状态是不同的,所得的ic波形、输出交流电压幅值、功率、效率也是不一样的。Q180°半导通角Vc1.欠压状态90°vce minVc2.临界状态Vc3.过压状态电压、电流随负载变化波形通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性vbemax临界区欠压区iCvcE= 1 × Vcm × Icm1= 1 xg (qh)c1c2 VI2CCc0h= PocP=P = 1 VIP= = VCC Ic0o2cm cm1Pc = P= - Po0欠压临过压Rp界过压区0欠压临过压Rp界Vcm

32、Ic0Icm1通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性欠压、过压、临界三种工作状态的特点:欠压:恒流,Vcm变化,Po较小,c低,Pc较大;过压:恒压,Icm1变化,Po较小,c可达最高;中间放大级临界:Po最大,c较高; 发射机末级最佳工作状态0欠压临过压Rp界VcmIc0Icm1h= PocP=P = 1 VIP= = VCC Ic0o2cm cm1Pc = P= - Po0欠压临R过压R界 optp通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性icic结论:根据Rp与VBEmax相交在不同区域,可分为三种工作状态:v =vBABE BEmax123123ImRp负载增大CDwt

33、VCC0Q欠压状态:180°Vc1.欠压状态半导通角B点以右的区域。在欠压临界点90°vce min的范围内,根据V =R I,放大器的Vc2.临界状态cpc1交流输出电压在欠压区内必随负载电阻RP的增大而增大,其输出功率、效率的变化也将如此。Vc3.过压状态临界状态:负载线和vb max正好相交于临界线的拐点。放大器工作在临界状态时,输出功率大,管子损耗小,放大器的效率也就较大。通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性过压状态过压状态放大器的负载较大,icicV =vBABE BE max如动态线3就是这种情况。动态线穿过临界点C后,电流沿临界线下降, 因此集电极

34、电流ic呈下凹顶状,过压愈重,则ic波顶下凹愈厉害,严123123icmaxCRp负载增大DwtVCC0Q180°Vc1.欠压状态重时,ic根据为两部分。叶级数对ic波形分解可半导通角90°VCEminVc2.临界状态知,波形下凹的ic,其分量Ic1Vc3.过压状态会下降,下凹愈深,则Ic0、Ic1的下降也就愈激烈因此放大器的输出功率和效率也要减小。电压、电流随负载变化波形通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性VhCcI c 1 PI=c 0 PoPc00临界临界RR欠 压过 压欠 压过 压pp负载特性曲线欠压状态的功率和效率都比较低,集电极耗散功率也较大,输出电

35、压随负载阻抗变化而变化,因此较少采用。但晶体管基极调幅,需采用这种工作状态。P = 1 V× I× IP =V ocmcm1=CCc02通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性VhCcI c1 P =Ic0 P oP c00临界临界RR欠 压过 压欠 压过 压pp负载特性曲线过压状态的优点是,当负载阻抗变化时,输出电压比较平稳且幅值较大,在弱过压时,效率可达最高,但输出功率有所下降,发射机的中间级、集电极调幅级常采用这种状态。通信电子线路-4 2. 谐振功率放大器的负载特性00临界临界RR欠 压过 压欠 压过 压pp负载特性曲线临界状态的特点是输出功率最大,效率也较

36、高,比最大效率差不了许多,可以说是最佳工作状态,发射机的末级常设计成这种状态,在计算谐振功率放大器时,也常以此状态为例。掌握负载特性,对分析集电极调幅电路、基极调幅电路的工作原理,对实际调整谐振功率放大器的工作状态和指标是很有帮助的。h cP =P oP cV CI c 1 I c 0 通信电子线路-44.3.5放大器工作状态及导通角的调整+ VBB1. 导通角qc的调整VBZq = cos-1cVb2. 欠压、临界、过压工作状态的调整调整欠压、临界、过压三种工作状态,大致有以下几种方法:改变集电极负载Rp; 改变供电电压VCC; 改变偏压VBB;改变VBE改变激励Vb。通信电子线路-4 1.

37、改变 Rp 对工作状态的影响改变Rp,但Vb、VCC、VBB不变当负载电阻Rp由小至大变化时,放大器的工作状态由欠压在临界状态时输出功率最大。界转入过压。0欠压临过压Rp界VcmIc0Icm1h= PocP=P = 1 VIP= = VCC Ic0o2cm cm1Pc = P= - Po0欠压临过压Rp界通信电子线路-42.改变CC对工作状态的影响当Vbm 、VBB 、 RP不变时,动态特性曲线与VCC 的关系。VcmIcm1Ic00V CC临界过压欠压 Po h=cP= VCC Ic0=P=P = 1 V集电极调幅作用是通过改变Iocm cm12VCC来改变cm1与o才能实现的,压区。P =

38、 P - P=co0因此,必须工作V CC临界过压欠压iCiCvbemax VCC VCCVCCvcewtQ QQ通信电子线路-4改变VCC,但Rp、Vb、VBB不变当集电极供电电压VCC由小至大变化时,放大器的工作状态由过压界转入欠压。icic1ic2ic3VBEmaxic4ic5VCEVCC5VCC3VCC1欠压临界过压VC1欠压在欠压区内,输出电流的振幅基本上不随VCC变化而变化,故输出功率基本不变;而在过压区,输出电流的振幅将随VCC的减小而下降,故输出功率也随之下降。VC2VC3临界VC4过压VC5VCC变化时对工作状态的影响通信电子线路-43.改变bm对工作状态的影响当VCC 、V

39、BB 、 RP 不变时,动态特性曲线与Vbm的关系。Icm1Ic00V bm临界欠压过压h= PocP=P= = VCC Ic0P = 1 I2Rpo2cm1Pc = P= - Po0欠压临过压V bm界Vcmvbemax4iiCvbemax3Cvbemax1 vbemax2VCCvcewtQ通信电子线路-44.改变BB对工作状态的影响= -VBB + Vbm cos wtv BE当VCC 、Vbm 、 RPiCbemax2不变时,动态特性曲线与VBB 的关系。iCiCvvbemax3VBVBBVBBBvBEVCCQvcevbewtvbemax1VBB绝对值的增加等效于减少 Vbm,两者都会使

40、vbemax产生相同的变化基极调幅作用是通过改变BB来改变cm1与o才能实现的,因此,必须工作压区。通信电子线路-4icVbm变化,但VCC、VBB、Rp不变VBE4 maxVBE 3 max或V变化,但V、V 、R 不变BBCCbpVBE 2 max这两种情况所引起放大器工作状态的变化是相同的。因为无VBE 1 max VCC vce论是V还是V的变化,其结0QbmBB果都是引起vBE的变化。VC3VC2VC1 VC4 tip= -VBB+VbmcoswtvBE由vBEmax= - VBB+VbmIcm1 IC0P=Po当VBB或Vbm由小到大变化时, 放大器的工作状态由欠压界转入过压。PcOOVbmVbm欠压状态过压状态欠压状态过压状态(b)(a)通信电子线路-4各极电压对工作状态的影响1. 改变VCC对工作状态的影响I c m 1 I c 0 临界欠( a ) 临界欠( b ) 00V态V过 压 状 态压 状 态过压 状 态压 状C C C C VCC由小Æ大时,对应工作状态由过压Æ临界Æ欠压。输出电压随VCC改变而变化的特性为集电极在过压调幅的实现提供依据;因为在集电极调幅电路中是依靠改变VCC来实现调幅过程的。改变VCC时,其工作状态和电流、功率的变化如上图所示。P =P cP

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