高频电子线路第三章
I cm gd = U Cm (1 − cos θ )
因为 Ic1m=ICmα1(θ)， RΣ = U cm I c1m
1 ∴ Rd = = a1 (θ )(1 − cos θ ) R∑ gd
1 负载特性 若VBB、VCC和Ubm三个参数固定, RΣ发生变化, 动态线、Ucm 三个参数固定, 发生变化, 动态线、 以及Po Po、 等性能指标会有什么变化呢? 以及Po、η等性能指标会有什么变化呢?这就是谐振功放的 负载特性。 负载特性。
集电极电流 i = g(u -U ) u ≥U C BE on BE on iC的分段表 达式： 达式： 0 uBE＜Uon 如果将输入信号在一个周期内的导通情况用对应的导通角度 2θ来表示, 则称θ为导通角。可见, 0°≤θ≤180°。 2θ来表示, 则称θ为导通角。可见, 0°≤θ≤180° 来表示
UBB = Uon = 0.6V
1 1 P 0 = Ic1mUcm = ×10 ×12 = 60mW 2 2
当丙类工作时(θ=60°),
Ic1m = Icmα 1(600 ) = 20 × 0.38 = 7.6mA
1 1 P 0 = Ic1mUcm = × 7.6 ×12 = 45.6mW 2 2
Ic 0 = Icmα 0(600 ) = 20 × 0.22 = 4.4mA
IC0=ICmα0(θ), Ic1m=ICmα1(θ), Ic2m=ICmα2(θ), … 其中α0(θ), α1(θ), α2(θ), …被称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
波形系数 g 1(θ ) = a1 (θ ) a0 (θ ) 若定义集电极电压利用系数ξ=U 若定义集电极电压利用系数ξ=Ucm/VCC, 可以得到集电极效率 和输出功率的另一种表达式: 和输出功率的另一种表达式:
Ic1m = Icmα 1(1800 ) = 20 × 0.5 = 10mA 1 1 P 0 = Ic1mUcm = ×10 ×12 = 60mW 2 2
Icm 20 UBB = Uon + = 0.6 + = 1.6V 2g 10 × 2
当乙类工作时(θ=90°),
Ic1m = Icmα 1(900 ) = 20 × 0.5 = 10mA
g=10mA／ 例3.1在图3.2.3中, 若Uon=0.6 V, g=10mA／V, ICm=20mA, 又 3.1在图3.2.3中 在图3.2.3 求当θ分别为180 180° 90° 60° VCC=12V, 求当θ分别为180°, 90°和60°时的输出功率和 相应的基极偏压V 以及θ 60°时的集电极效率。 相应的基极偏压VBB, 以及θ为60°时的集电极效率。(忽略 集电极饱和压降) 集电极饱和压降) 解： 由图3.2.4可知: α0(60°)=0.22,α1(180°)=α1(90°)=0.5, α1(60°)=0.38 因为 Ucm=VCC=12V 所以, 当甲类工作时(θ=180°),
在Ucm=VCC时效率最高：
1
1 I 1 2 cm π η= ⋅ = ≈ 78.5% 2 1I 4 cm
π
功率放大电路是大信号工作, 功率放大电路是大信号工作, 而在大信号工作时必须考虑 晶体管的非线性特性, 这样将使分析比较复杂。为简化分析, 晶体管的非线性特性, 这样将使分析比较复杂。为简化分析, 可以将晶体管特性曲线理想化, 可以将晶体管特性曲线理想化, 即用一条或几条直线组成折 线来代替, 称为折线近似分析法 折线近似分析法。 线来代替, 称为折线近似分析法。
1 Ic1mUcm 1 7.6 ×12 ηc = = × = 0.86 = 86% 2 Ic 0Ucc 2 4.4 ×12
Ubm = Icm g (1 − cos θ )
I cm cos θ UBB = Uon − Ubm cos θ = Uon − g (1 − cos θ ) 20 cos 600 = 0.6 − = −1.4V 0 10(1 − cos 60 )
2 放大特性 若VBB、VCC、RΣ三个参数固定, 输入Ubm变化, 此时输出Ucm 三个参数固定, 输入U 变化, 此时输出U 以及P 等性能指标随之变化的规律被称为放大特性。 以及Po、η等性能指标随之变化的规律被称为放大特性。
3 调制特性 (1) 基极调制特性 1) 若VCC、RΣ和Ubm 固定, 固定, 输出电压振 幅Ucm随基极偏压 VBB变化的规律被ห้องสมุดไป่ตู้称为基极调制特性。 称为基极调制特性。
基极调制的目的是使U 的变化规律而变化, 基极调制的目的是使Ucm随VBB的变化规律而变化, 所 以功放应工作在欠压状态 才能使V 欠压状态, 有控制作用。 以功放应工作在欠压状态, 才能使VBB对Ucm有控制作用。
(2) 集电极调制特性 固定, 若VBB、RΣ和Ubm固定, 输出 电压振幅U 随集电极电压V 电压振幅Ucm随集电极电压VCC 变化的规律被称为集电极调 制特性。 制特性。 在欠压状态时, 在欠压状态时, 当VCC改 变时, 几乎不变。 变时, Ucm几乎不变。 在过 压状态时, Ucm随VCC而单调 压状态时, 变化。所以, 变化。所以, 此时功放应工 作在过压状态, 才能使V 作在过压状态, 才能使VCC 过压状态 时对U 有控制作用, 时对Ucm有控制作用, 即振 幅调制作用。 幅调制作用。
第三章 高频功率放大电路
第一节 概述 高频功率放大电路的三个最主要的技术指标是： 高频功率放大电路的三个最主要的技术指标是：输出 功率、效率和非线性失真。 功率、效率和非线性失真。 根据放大器集电极电流在输入信号周期内的导通时间， 根据放大器集电极电流在输入信号周期内的导通时间， 高频功放分为： 高频功放分为： 1、A（甲）类：在输入信号的整个周期内集电极都有电流流 通； 2、B（乙）类：只有在输入信号的半个周期内集电极有电流 流通； 流通； 3、C（丙）类：在小于输入信号半个周期内集电极有电流流 通。
一、A类线性高频功率放大器
第三节 丙类谐振功率放大电路
一、 工作原理 假定输入信号是单 频正弦波, 频正弦波, 输出回 路调谐在输入信号 的相同频率上。 的相同频率上。
uBE=VBB+ub=VBB+Ubmcosω0t uCE=VCC+uc=VCC-Ic1mRΣcosω0t=VCC-Ucmcosω0t PD=VCCIC0
PD=VCCIC0
1 1 2 1 U 2 cm P 0 = Ic1mUcm = I C 1m R = ∑ 2 2 2 RΣ
P0 1 I c1mU cm η= = ⋅ PD 2 I coVCC
PC=PD-Po 增大输入信号振幅和降低静态工作点是实现大功率高效 增大输入信号振幅和降低静态工作点是实现大功率高效 率的两条重要途径。 率的两条重要途径。
1 I c1mU cm 1 η= = ξg1 (θ ) 2 I c 0VCC 2
1 2 2 p0 = I cm a1 (θ ) R∑ 2
1 I c1mU cm 1 η= = εg1 (θ ) 2 I c 0VCC 2
1 2 2 p0 = I cm a1 (θ ) R∑ 2
增大ξ和g1的值是提高效率的两个措施, 增大α1是增大输出 功率的措施。然而, 增大g1与增大α1是互相矛盾的。导通角θ 越小, g1越大, 效率越高, 但α1却越小, 输出功率也就越小。所 以要兼顾效率和输出功率两个方面, 选取合适的导通角θ。若 取θ=70°, 此时的集电极效率可达到85.9%, 而θ=120°时的集 电极效率仅为64%左右。因此, 一般以70°作为最佳导通角, 可以兼顾效率和输出功率两个重要指标。
二、性能分析 若丙类谐振功放的输入是振幅为Ubm的单频余弦信号, 那 若丙类谐振功放的输入是振幅为U 的单频余弦信号, 么输出单频余弦信号的振幅U 有什么关系?U 么输出单频余弦信号的振幅Ucm与Ubm有什么关系?Ucm的大小 受哪些参数影响? 受哪些参数影响?
VCC − uCE u BE = VBB + U bm U Cm iC=-gd(uCE-U0) U bm VccU bm + VBBU cm − U onU cm gd = g ,U 0 = U cm U bm
第二节 线性高频功率放大器
A类和推挽电路形式的B类高频功放工作在线性放大状 类和推挽电路形式的B 态，其输出信号能准确复现非等幅已调输入信号的包络或 相位。 相位。 A类：常用作前级功率放大，保证信号的包络不失真； 常用作前级功率放大，保证信号的包络不失真； B类：常用作末级功率放大，保证输出功率和效率。 常用作末级功率放大，保证输出功率和效率。
在乙类工作状态时, 集电极电流是在半个周期内导通的尖 在乙类工作状态时, 集电极电流是在半个周期内导通的尖 顶余弦脉冲, 可以用傅氏级数展开为: 顶余弦脉冲, 可以用傅氏级数展开为:
ic = Ic 0 + Ic1m cos w0t + Ic 2 m cos 2 w0t + ... 1 2 = I cm + I cm cos w0t + I cm cos 2 w0t + ... π 2 3π
在放大区, iC=g(VBB+Ubmcoswt-Uon) 当ωt=θ时, iC=0，可求得:
Uon − UBB θ = arccos Ubm
当ωt=0时, iC=ICm, 可求得:
Icm gUbm = 1− cos θ
U on − VBB cos wt − cos θ cos wt − = I cm iC = gUbm U bm 1 − cos θ iC = I c 0 + Ic1m cos wt + Ic 2 m cos 2wt + ... + Icnm cos nwt + ...
晶体管工作在饱和区、 放大区和截止区。 晶体管工作在饱和区、 放大区和截止区。根据输出电压振 幅大小的不同, 这三种工作状态分别称为欠压状态 欠压状态、 幅大小的不同, 这三种工作状态分别称为欠压状态、临界状 态和过压状态, 态和过压状态, 而放大区和饱和区又可分别称为欠压区和过 压区。 压区。
高频电子线路-李福勤-第三章
fp =
1 2π L C 1 1
1 2π L 1 C C0 1 C + C0 1
3）三端陶瓷滤波器
实物图：
(2)声表面波滤波器(SAWF) (2)声表面波滤波器(SAWF) 实物图：
声表面波滤波器SAWF（ 声表面波滤波器SAWF（Surface Acoustic Wave Filter） Filter）
若回路品质因数较高 ，则
可得：高Q串联电路转换为并联电路后，R 可得：高Q串联电路转换为并联电路后，R2 为串联电路r 为串联电路r1的Q2倍，而X2与串联电路X1相 倍，而X 与串联电路X 同，基本保持不变。
5．并联谐振回路的耦合连接与接入系数 并连谐振回路作为放大器的负载时，其连接的方 式直接影响放大器的性能。一般来看因为晶体管 的输出阻抗低，直接接入是不适用的，会降低谐 振回路的品质因数Q 振回路的品质因数Q。通常，多采用部分接入方 式，以完成阻抗变换。 定义：接入系数p 定义：接入系数p为转换前的圈数（或容抗）与转 换后的圈数（或容抗）的比值。由此定义我们分 别可得：
（a）
（b）
（c）
声表面波滤波器 （a）结构；（b）符号；（c）等效电路
声表面波滤波器应用实例： 声表面波滤波器应用实例：
V1是预中放部分，起前置放大作用； Z1为SAWF起集中选频作用； SAWF起集中选频作用； TA7680AP为彩电图像中频放大器IC。 TA7680AP为彩电图像中频放大器IC。
集中LC滤波器通常由一节或若干节LC网络 集中LC滤波器通常由一节或若干节LC网络 组成，根据网络理论，按照带宽、衰减特 性等要求进行设计，目前已得到了广泛应 用。
LC集中滤波网络
2、集中选频滤波器 (1) 陶瓷滤波器
高频电子线路张肃文第三章
L
电抗
R
X
O
感性
wL
x = w L－ 1 wC
+ – Vs
w0
－ 1 wC
w
C
容性
阻抗 Z R jX R j(wL
1 ) wC
2. 阻抗性质随频率变化的规律： 1) w < w0时， <0呈容性； X 2) w = w0时， =0呈纯阻性； X 3) w > w0时， >0呈感性。 X
谐振时，电感、电容消失了！
实际上，谐振时
VL 0 I 0 jw0 L
Vs wL jw0 L j 0 Vs R R
L + – Vs R
Vs 1 1 1 I VC 0 0 j Vs jw 0 C R jw0C w0CR
又因为
1 w0 L w 0C
. I (w ) 1 N (w ) N (w )e j (w ) I (w0 ) 1 j Q( w w0 )
w0
w
w w0 arctan arctan Q w0 w
w w0 arctan arctan Q w0 w
1 2
1
Q
2w
w0
w0 f0 2w07 或 2f 0 .7 Q Q
w w w0
2. 通频带
w0 2w07 Q
Q2
或 2f 0 .7
f0 Q
Q1> Q 2
回路Q值越高，选择性越好，但通频带越窄，二者矛盾。
由于人耳听觉对于相位特性引起的信号失真不 敏感，所以早期的无线电通信在传递声音信号时， 对于相频特性并不重视。 但是，近代无线电技术中，普遍遇到数字信号 与图像信号的传输问题，在这种情况下，相位特性 失真要严重影响通信质量。
(完整版)高频电子线路教案第三章高频功率放大器
（1）欠压状态：Po、C均低，Pc较大，ic为尖顶余弦脉冲.
(2）临界状态：Po最大，C较高，ic为尖顶余弦脉冲-—最佳状态。
条件:EC－Ucm=UCESIcmax=gcrUCES
（3)过压状态:弱过压时C最高,但Po逐步减小,ic为有凹陷的余弦脉冲。Ucm随Re变化不大,即Ucm较为稳定。
图3—4 各级电压和电流波形
丙类（C类）高频功率放大器的折线分析法
由于丙类高频功率放大器工作在大信号非线性状态,所以，晶体管的小信号等效电路的分析方法是不适用的.虽然采用静态特性曲线经过理想化成为折线来进行近似分析会存在一定的误差，但是，用它对高频功率放大器进行定性分析是一种较为简便的方法.
一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
其中 IC0＝0(）iCmaxIC1m＝1（）iCmaxIC2m＝2（）iCmax……ICnm＝n(）iCmax
二、输出功率PoPo=UcmIc1m/ 2 =I2c1mRP/ 2
三、两个利用系数
⒈集电极电压利用系数= Ucm/UCC= RPIc1m/UCC
⒉电流利用系数g1（）= a1（）/ a0(）
(3-8）
式中, .
在放大区,根据理想化原理，集电极电流与集电极电压无关。那么，各条特性曲线均为平行于uCE轴的水平线.又因=△iC／△iB为常数，故各平行线对等差的△iB来说,间隔应该是均匀相等的。
一、集电极余弦电流脉冲的分解
（一)余弦电流脉冲的表示式
余弦电流脉冲是由脉冲高度ICM和通角C来决定的。只要知道这两个值，脉冲形状便可完全确定。
第三章 高频功率放大器
概述
一、高频功率放大器的应用和任务
二、高频功率放大器的特点
1．高频功率放大器与低频功率放大器的异同点
高频电子线路第三章课件.
振荡器上电后，由于选频回路的作用，只有特定频率的 信号被选出来放大、反馈，形成振荡。
放大器最初是小信号放大，逐渐变成大信号放大。
放大器的工作状态从甲类 甲乙类 乙类 丙类
定义平均电压放大倍数：A
Vc Vb
IC1Rp Vb
根据功率放大器的结论，有： IC1 icm1(c )
icm gmVb (1 cosc )
起振要求： h fe L1 M 1
hiehoe L2 M h fe
h fe 晶体管电流放大系数
反馈系数 F L2 M
L1 M
讨论： ①一般而言
CL1
L2
2M
hoe hie
L1L2 M 2
令
L L1 L2 2M
则
f0
2
1 LC
②由起振要求： hfe 1 1
hiehoe F h fe
Co 静态电容 （10pF）
串联谐振频率：q
1
LqCq 并联谐振频率： P
Cq Co LqCqCo
由于 Co Cq 因此 P q 但 p q
r L 由等效电路，可知：Ze
q
q
q , Ze呈容性
rq
j
Lq
1
Cq
rq j
1 j
Co
Lq
1
C
1 1
q2
2 P2 2
q
1
jCo
令 C C1C2
C1 C2
则
f0
2
1 LC
②由起振要求： hfe 1 1
hie g F h fe
反馈系数不能任意选取。反馈系数一般取
F
1 2
~
1 8
③改变C调频率时，影响反馈系数；
(完整版)高频电子线路杨霓清答案第三章-正弦波振荡器
思考题与习题3.3 若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什么？ 解：不正确。
因为满足起振条件和平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素（温度、电源电压等）变化时，平衡条件受到破坏。
若不满足稳定条件，振荡起就不会回到平衡状态，最终导致停振。
3.4 分析图3.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因？解：电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响，电路的工作状态以及负载的变化，再加上互感耦合元件分布电容的存在，以及选频回路接在基极回路中，不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分，使电路的电磁干扰大，造成频率不稳定。
3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：（1） 起振条件： 振幅起振条件 01A F >相位起振条件 2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…）(2)平衡条件：振幅平衡条件AF=1相位平衡条件 2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…）（3） 平衡的稳定条件：振幅平衡的稳定条件0AU ∂<∂ 相位平衡的稳定条件0Zϕω∂<∂振幅起振条件01A F >是表明振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。
振幅平衡条件AF=1是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。
相位起振条件和相位平衡条件都是2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…），它表明反馈是正反馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。
振幅平衡的稳定条件A ∂/0U ∂<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能保证电路参数发生变化引起A 、F 变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF=1。
相位平衡的稳定条件Z ϕ∂/ω∂<0表示振荡回路的相移Z ϕ随频率增大而减小是负斜率。
它能保证在振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变化来调整A F ϕϕ+=YF Z ϕϕ+=0，保证振荡电路处于正反馈。
(完整版)高频电子线路第三章习题解答
3—1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确？为什么？解：否。
因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素（T 、V CC ）变化时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能回到平衡状态，导致停振。
3—2 一反馈振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大i osc )(V T ∂∂ω和ωωϕ∂∂)(T ，为什么？试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程（振幅和相位）。
解：由振荡稳定条件知:振幅稳定条件：0)(iAiosc <∂∂V V T ω相位稳定条件：0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时，T(osc ）减小,V i 增大减缓，最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大，则到达新平衡点所需V i 的变化就越小，振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件，外界因素变化oscT（）最终回到新平衡点。
这时，若负斜率越大，则到达新平衡点所需osc的变化就越小，振荡频率就越稳定。
3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励）才能产生负斜率的相频特性？解：并联谐振回路在电流激励下，回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图（a ）所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图（b)所示。
3—5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。
若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。
osc阻止osc 增大，解：(a）不振.同名端接反,不满足正反馈;(b）能振.变压器耦合反馈振荡器;（c）不振.不满足三点式振荡电路的组成法则；(d）能振。
但L2C2回路呈感性，osc 〈2，L1C1回路呈容性，osc >1，组成电感三点式振荡电路。
(e)能振。
计入结电容C b e，组成电容三点式振荡电路。
高频电子线路第3章高频谐振放大器
Ec
Cn
L1
L2
. Uo
＋
V1 .
V2
Uc
－
(b)
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③ 失配法：从输入导纳Yi的关系式可以看出，要降低Yre 对输入端的影响，可以通过增加负载导纳来实现。但这意味着 负载和晶体管的输出导纳不匹配，因此这种方法称为失配法。
下图的共发—共基电路可以用失配法解释：V2的输入导纳很 大，意味着V1的负载导纳很大。
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5. 多级谐振放大器 多级单调谐放大器：假设有n个单回路调谐放大器级联，
且各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n，多级单 调谐放大器的谐振频率相同，均为信号的中心频率。
总电压放大倍数：K0 K01K02 K0n
单回路频率特性： 1 12
总谐振特性： n 1 2 n /2
总带宽：B B1 21/n 1，B1为单回路带宽
总矩形系数：K0.1
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22/n 1 21/ n 1
多级双调谐放大器：设有n 级双调谐放大器级联，均工作在临
界耦合状态。假设各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n， 多级单调谐放大器谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
电压总增益：K0 K01K02......K0n
双极晶体管和场效应管：低于几百瓦； 电子管：高于几百瓦。 转换效率：高频功放实质上是将电源直流功率转换成高频功率 的过程。转换效率就是反映直流功率转换成高频功率的效率。 最高可达80%。
2021/8/7
工作状态：为了提高转换效率，高频功率放大器大多工作在 C(丙)类状态。
A(甲)类：ηmax=50%，放大器一直处于导通状态。 B(乙)类：ηmax=78.5%，放大器有一半时间处于导通状态。 C(丙)类：ηmax>78.50%，放大器有一少半时间处于导通状态。
高频电子线路阳昌汉版第3章高频功率放大器
输入匹配网络
根据晶体管的输入阻抗和信号源阻抗，设计合适的输入匹配网络 ，实现最大功率传输和最小失真。
输出匹配网络
根据负载阻抗和晶体管的输出阻抗，设计合适的输出匹配网络，实 现最大功率传输和最小失真。
阻抗变换
采用阻抗变换技术，如L型、π型或T型网络等，实现输入、输出阻 抗与信号源、负载阻抗的匹配。
04
高频功率放大器是一种电子设备 ，用于将低频信号放大为高频信 号，并且能够输出足够的功率以 驱动负载。
作用
高频功率放大器在通信、广播、 电视、雷达、导航等领域中广泛 应用，是实现信号传输和处理的 关键部件之一。
发展历程及现状
发展历程
高频功率放大器的发展经历了电子管、晶体管、集成电路等不同的技术阶段， 随着半导体技术的不断进步，高频功率放大器的性能不断提高，体积不断缩小 。
偏置电路设计
静态工作点设置
根据晶体管的特性和工作 要求，设置合适的静态工 作点，以确保放大器在正 常工作范围内。
温度补偿
采用温度补偿电路，减小 温度变化对放大器性能的 影响。
偏置电路稳定性
采用合适的偏置电路结构 和元件参数，确保偏置电 路的稳定性，避免自激振 荡和失真等问题。
输入输出匹配网络设计
模块化设计
实现不同功能模块之间 的灵活组合和配置，提 高放大器的适应性和可 扩展性。
数字化控制
采用数字信号处理技术 对放大器进行精确控制 和管理，提高性能和稳 定性。
面临的挑战及解决思路
散热问题
高频功率放大器在工作过程中会产生大量热量，需要采取有效的散 热措施，如使用高效散热器、优化散热结构等。
线性度与效率的矛盾
宽带放大技术
宽带放大原理
01
高频电子线路_第3章.ppt
C
1 1( ) Ucm 2 0 ( ) VCC
1 2
g1( )
其中 Ucm
VCC
为集电极电压利用系数
g1( )=
1( ) 0 ( )
Ic1m IC0
为波形系数
值越小，g1( )越大，放大器的效率也越高。
在 1时，可看不同工作状态下放大器的效率分别为: 甲类工作状态 180 , g1( ) 1,C =50% 乙类工作状态 90 , g1( ) 1.57,C =78.5% 丙类工作状态 60 , g1( ) 1.8,C =90%
若VCC、VBB、Vim参变量不变，则放大器的工作状态就由负 载电阻Re决定。此时放大器的电流、输出电压、功率、效 率等随Re而变化的特性，叫做放大器的负载特性（曲线）。
1、欠压、临界和过压工作状态
——根据集电极电流是否进入饱和区
绿线：欠压状态——未进入饱和状态的工作 状态。
为尖顶余弦脉冲。
蓝线：临界状态——刚好不进入饱和状态 的工作状态。
ic gc VBB Uim cost UBE(on)
余弦电流脉冲的主要参量
iC
和
max
，如c 图
当 t c 时，iC 0
cos UBE(on) VBB
Uim
ic gcUim cost cos
而当t 0时，ic iC max
iCmax gcUim 1 cos
iC
iC max
直流分量只能通过回路电感线圈去路，其直流电阻较小，对
直流也可看成短路。
集电极电流流经谐振回路时，只有基波电流才产生压降，
因而LC谐振回路两端输出不失真的高频信号电压。若回路谐振 电阻为Re，则
uc Ic1m Re cost Ucm cost,
高频电子线路第三章习题答案
习题3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。
过压状态下，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过压状态。
3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？(1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？(2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？(3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。
(2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。
、(3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。
3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC提高。
结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。