Question

简述高频谐振功率放大器的工作原理

Answer 1

1．高频谐振功率放大器原理
高频谐振功率放大器原理电路如图3-1所示。图中，L2、L3是扼流圈，分别提供晶体管基极回路、集电极回路的直流通路。R10、C9产生射极自偏压，并经由扼流圈L2加到基极上，使基射极间形成负偏压，从而放大器工作于丙类。C10是隔直流电容，L4、C11组成了放大器谐振回路负载，它们与其他参数一起，对信号中心频率谐振。L1、C8与其他参数一起，对信号中心频率构成串联谐振，使输入信号能顺利加入，并滤除高次谐波。C8还起隔直流作用。R12是放大器集电极负载。

Answer 2

一、丙类谐振功率放大器电路
电路图如1-1所示
图1-1
丙类谐振功率放大器
LC谐振网络为放大器的并联谐振网络。
谐振网络的谐振频率为信号的中心频率。
作用：滤波、匹配。
VBB:基极直流电压
作用:保证三极管工作在丙类状态。
VBB的值应小于放大管的导通电压Uon；通常取VBB≤0。
VCC：集电极直流电压
作用：给放大管合理的静态偏置，提供直流能量。
二、丙类谐振功率放大器的工作原理
ui→uBE→iB→iC→uC
ui为余弦电压，
可表示为ui=UimCOSωct
则：uBE=
VBB+ui=
VBB+
UimCOSωct
根据三极管的转移特性可得到集电极电流iC，为余弦脉冲波，如图4-2所示：
图1-2
iC波形
根据傅立叶级数的理论，iC可分解为：
ic=Ico+iC1+iC2+iC3+………+iCn+………
式中：Ico为直流电流分量
iC1为基波分量；iC1=Icm1COSωct
iC2为二次谐波分量；iC2=Icm2COS2ωct
iCn为n次谐波分量；iCn=IcmnCOSnωct
其中，它们的大小分别为：
Ico=iCmax·α0（θ）
Icm1=iCmax·α1（θ）
Icmn=iCmax·αn（θ）
iCmax是ic波形的脉冲幅度。
αn（θ）的大小可根据余弦脉冲分解系数表查。
Ic信号的导电角可以用下面的公式进行计算
当iC信号通过谐振网络时，由于谐振网络的作用，可得其谐振网络压降为：
uc=RIcm1COSωct=UcmCOSωct
uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct
各信号的波形如图1-3所示：
图1-3
波形图
三、功率关系
直流功率：PV=VCCICO
输出功率：PO=
Icm1Ucm
放大管功耗：PT=PV-PO
效率：η=
PO/PV
丙类谐振功率放大器的性能分析
一、丙类谐振功率放大器的工作状态
欠压状态：管子导通时均处于放大区；
临界状态：管子导通时从放大区进入临界饱和；
过压状态：管子导通时将从放大区进入饱和区；
在实际工作中，丙类放大器的工作状态不但与Ubm有关，还与VCC、VBB和R有关。
在丙类谐振功放中，工作状态不同，放大器的输出功率和管耗就大不相同，因此必须分析各种工作状态的特点，以及Ubm、VCC、VBB和R的变化对工作状态的影响，即对丙类谐振功放的特性进行分析。