谐振功率放大
谐振功率放大器的三种工作状态
谐振功率放大器的三种工作状态1. 引言大家好，今天咱们聊聊谐振功率放大器。
可能有些小伙伴听到这个名字就觉得有点高大上，其实它的工作原理并不复杂，咱们可以轻松搞懂。
放大器嘛，就是把信号放大，让它更有劲儿。
而谐振功率放大器就像个超级增压器，让你的小信号变得响亮无比！那它有啥工作状态呢？别急，咱们慢慢来。
2. 工作状态2.1 线性状态首先，咱们得聊聊线性状态。
在这个状态下，放大器就像个正经八百的上班族，兢兢业业，尽量把输入信号完完整整地放大。
简单来说，就是输入多少，输出就大概是多少，几乎不失真。
这种状态就像喝了一杯清茶，清爽不腻，保持着良好的品质。
不过嘛，线性状态的功率输出是有限的，不能像火箭一样随便冲。
所以，咱们得好好利用这个状态，别让它浪费了。
2.2 饱和状态接下来，我们聊聊饱和状态。
哎呀，这个状态就像放大器喝醉了一样，输出信号完全不受控，干脆利落地放出满格的信号。
它可以让你的音响瞬间变得震耳欲聋，简直就是“嗨起来”的节奏！不过，喝醉了就容易出事，饱和状态下的信号失真很严重，原本的好东西可能就变得五味杂陈了。
所以，虽然这个状态让人兴奋，但也要谨慎对待。
2.3 过载状态最后，咱们得提到过载状态。
这状态就有点儿火星了，放大器已经完全失去控制，像个不听话的孩子，输出信号已经跑偏。
此时，放大器就像是在跟你抗议：“别再给我加信号了，我撑不住了！”这时候，信号会严重失真，甚至可能损坏放大器。
所以，咱们在使用的时候要特别小心，别让它过载了，毕竟谁也不想看到心爱的设备挂掉。
3. 总结最后，咱们来个小总结。
谐振功率放大器的工作状态就像生活中的三种状态：认真、兴奋和疯狂。
线性状态让你稳稳当当，饱和状态则能让你体验到“放飞自我”的乐趣，而过载状态就像是一场小型的灾难。
希望大家在使用这些放大器的时候，能更好地掌握这三种状态，像一名合格的驾驶员，平稳、迅速又安全地前进。
记住，科技的世界里，不管是什么，适度永远是王道！。
谐振功率放大器
在高 Q 回路中，其 Re 近似为
Re
2 0
Lr
2
RL
Lr Ct RL
式中，
Ct
CrCL Cr CL
—— 回路总电容
0 s
1 LrCt
—— 回路谐振角频率
Qe
0 Lr
RL
—— 回路有载品质因数
(2)对非基波分量
阻抗很小(谐振回路对 iC 中的其他分量呈现的)，产生 的电压均可忽略。
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图 2–1–1 谐振功率放大器 原理电路
C=C/共10页
t
t e
2．集电极电流 iC
输入
vb(t) = Vbmcos st
据 vBE = VBB + vb(t) = VBB + vbmcos st
由静态转移特性(iC-vBE)，得集电极电流 iC 波形：脉宽小于 半个周期的脉冲序列。傅里叶级数展开
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感谢您的观看！
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iC IC0 Ic1mcosst Ic2mcos2st
为平均分量、基波分量和各次谐波分量之和。
IC0
1 2
iCdt
Ic1m
1
iC costdt
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图 2–1–2
图 2–1–2
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3．输出电压 vo
(1)对基波分量 阻抗最大，为谐振电阻 Re(谐振回路调谐在输入信号 频率上，因而对 iC 中的基波分量呈现的电抗最大，且为纯 电阻)。
2.1.1 丙类谐振功率放大器
1．电路组成
ZL —— 外接负载，用 CL 与 RL 串联等效电路表示。
Lr 和 Cr —— 匹配网 络，与 ZL 组成并联谐振 回路。调节 Cr 使回路谐 振在输入信号频率。
高频谐振功率放大器的基本工作原理
高频谐振功率放大器的基本工作原理高频谐振功率放大器是一种常用于无线通信和射频系统中的放大器，其基本工作原理是通过谐振电路和功率放大器的相互配合来实现信号的放大。
本文将介绍高频谐振功率放大器的基本构成和工作原理。
一、高频谐振功率放大器的构成高频谐振功率放大器主要由三个部分组成：输入谐振电路、功率放大电路和输出谐振电路。
输入谐振电路是用来接收输入信号并将其滤波、匹配到功率放大器的。
它通常由电容和电感组成的谐振回路构成，能够选择性地传输特定频率的信号。
功率放大电路是用来放大输入信号的。
它通常采用晶体管或管子放大器等器件，通过输入电压的调节来实现信号的放大，同时也可以调节放大器的增益和输出功率。
输出谐振电路是用来匹配和传输已放大的信号到输出负载的。
它通常也由谐振回路组成，能够将功率放大后的信号传输到负载上。
二、高频谐振功率放大器的工作原理高频谐振功率放大器的工作原理基于谐振电路的特性和功率放大器的线性放大特性。
首先，输入信号经过输入谐振电路后，可以选择性地通过特定频率的谐振回路，其他频率的信号会被滤波掉。
这样就能保证只有特定频率的信号能够进入功率放大器进行放大。
然后，经过谐振回路的输入信号进入功率放大电路。
功率放大电路通常采用线性放大器，其输入电压的大小决定了输出信号的放大倍数。
通过调节输入电压的大小，就可以实现对输出信号的放大程度的控制。
最后，放大后的信号经过输出谐振电路，并传输到输出负载上。
输出谐振回路起到了匹配和传输的作用，能够将功率放大后的信号有效地传输给负载。
三、高频谐振功率放大器的优势高频谐振功率放大器具有以下优势：1. 高效性：通过谐振电路的匹配和能量传输，以及功率放大器的线性放大特性，高频谐振功率放大器能够实现高效率的信号放大，提高系统的整体效能。
2. 稳定性：谐振回路能够选择性地传输特定频率的信号，并且能够稳定地工作在谐振状态下，使得输出信号的幅度和频率更加稳定。
3. 可调性：通过调节输入信号的电压，可以实现对输出信号的放大倍数和功率的可调。
第4章高频谐振功率放大器
Pc′= PE′Po=Po/ηC′－Po=4/0.8－4=5－4=1W △ Pc =Pc － Pc′= 3.67－1=2.67W △Ic0 = Ic0 －Ic0′= 6.67/20 －5/20 = 0.083（A）=83mA
4.2.3 工作状态分析
一、动态特性分析：
其中0(θ)、1(θ) 、…、n (θ)为谐波分解系数；另 定义1=Ic1m/Ic0= 1(θ) / 0(θ)为波形系数，随减小 而增大。
0 , 1 , 2 , 3
1 /0 = 1
0.5
1
0.4
0
2.0
0.3
0.2
1.0
0.1
3
2
0
-0.05 10 30 50 70 90 110 130 150 170
目的：能够使电信号能够有效地进行远距离传输 特点：高频、大信号、非线性工作 要求：输出功率大、转换效率高
分析方法：折线法近似分析
联想对比：
高频功率放大器和低频功率放大器的共同 特点都是输出功率大和效率高。
功率放大器实质上是一个能量转换器，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。
临界饱和线斜
如图，对应于临界状态的 动特性曲线CAD，则有
率记为：SC
ic C UBE=UBB+Uim
iC max ScuCE min Sc (UCC Uc1m )
根据转移特性，又有
A UCC D
uCE
0
B
UBE=UBB
iC max gm (uBE max U D ) gm (U BB U im U D )
谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同之处
高频谐振功率放大器的工作原理
高频谐振功率放大器的工作原理
嘿，咱今儿来唠唠高频谐振功率放大器的工作原理哈！这玩意儿就好比是一场音乐会，晶体管就是那个舞台上的明星主唱。
在这个音乐会里呀，信号源就像是给主唱提供的歌曲，它把要表演的内容送过来。
而直流电源呢，就像是给主唱提供能量的大力水手菠菜，让晶体管有足够的力气放声歌唱。
然后呢，晶体管这个主唱呀，会根据信号源的指示，该大声唱的时候大声唱，该小声哼的时候小声哼。
这时候，谐振回路就登场啦！它就像是一个超级厉害的调音师，能把主唱的声音调得特别好听，把那些不和谐的音给过滤掉，只留下最精彩的部分。
你说这谐振回路神奇不神奇？它能让放大器输出的功率更大，效率更高呢！就好像一个魔法盒子，把普通的声音变得超级有魅力。
那它是怎么做到的呢？嘿嘿，这就像是在一个大合唱里，大家一起发声，但只有某个特定频率的声音最响亮，其他的声音都被弱化了。
谐振回路就是能抓住那个最关键的频率，让它闪闪发光。
而且哦，高频谐振功率放大器还有个特点，就是它能让信号变得特别强。
这就好比是把一个小小的火苗，变成了熊熊大火，照亮整个舞台！想想看，原本很微弱的信号，经过它这么一处理，变得超级强大，能传到很远很远的地方去。
咱再想想，如果没有高频谐振功率放大器，那很多信号不就传不远啦？那不就像在一个大雾天里说话，别人都听不清嘛！有了它，信号就能清清楚楚地传出去，多棒呀！
所以说呀，高频谐振功率放大器可真是个了不起的东西！它就像一个幕后英雄，默默地工作着，让我们的通信、广播等等变得更加精彩。
你说它是不是很厉害呢？咱可得好好感谢它为我们带来的便利呀！。
谐振功率放大器
ic 0 uce Ec U c cos , 位于图中B点，晶体管刚刚导通。 （3）当 t 0时 U
P0 I c 0 Ec
1 1 2 1 U c2 P I c1U c I c1 RL 1 2 2 2 RL
Pc P P 0 1
P1 1 I c1 U c 1 P0 2 I c 0 Ec 2
称为集电极电压利用系数； 称为波形系数。
4）集电极效率
其中， U c Ec
2 工作原理分析
i (1) 集电极电流 c 设输入信号电压:
ub U bm cost
+ ub + u be + uCE C _
ic
Rp
+ L u c1 -
ube ub Eb Eb U bm cost
由晶体管的转移特性曲线可以看出：
则加到晶体管基极,发射级的 有效电压为:
-Eb
EC
c Uce
•
Q
Ucm1
c
uce Ec uc Ec Uc cos t Ec Ic1 RL cos t 外部特性决定,KVL ic gm (Ub cos t Eb Eb ) gmUb (cos t cos ) 内部特性决定 （） 当t 1 时：
高频电子线路
内容二、 谐振功率放大器
第3章
高频谐振放大器
第二节 谐振功率放大器
回顾：
高频小信号放大器
高频小信号放大器
谐振功率放大器的调谐特性PPT课件
式中， 为集电极直流分量，
分别为集电极电流
的基波、二次谐波及高次谐波分量的振幅。
-
8
包含有直流、基波和高次谐波成分的电流iC流经谐振回路时，
只有基波电流才产生压降，因而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RL，则
由图3.2(c)可见，丙类放大器在一个信号周期内，只有小于 半个信号周期的时间内有集电极电流流通，形成了余弦脉冲电流。
效率低。通常称这种状态为谐振功放的欠压工作状态。
-
21
（2）临界工作状态
如果增大Rp的数值，谐振功放工作在放大区 和饱和区之间的临界状态。此时iC的波形仍为尖 顶余弦脉冲，iC的脉冲幅度相对于欠压工作状态 略有减小，如图3.4（b）所示。但负载回路的输 出电压 却增大较多。放大器输出功率大，管 耗小，效率高。称这种状态为谐振功放的临界工 作状态。
-
15
若丙类谐振功放的输入是振幅为Uim的单频余弦信号, 那么 输出单频余弦信号的振幅Ucm与Uim有什么关系?Ucm的大小受哪 些参数影响?
式(3.2.1)、 (3.2.2)和(3.2.6)分别给出了谐振功放输入回路、
输出回路和晶体管转移特性的表达式。由这些公式可以看出,
当晶体管确定以后, Ucm的大小与VBB、VCC、RΣ和Ubm四个参数 有关。利用图3.2.5所示折线化转移特性和输出特性曲线, 借助
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10
-
11
3.2.2 输出功率与效率
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12
-
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例题3.1
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14
3.3 谐振功率放大器的外特性
谐振功率放大器的输出功率、效率及集电极损耗等都 与集电极负载回路的谐振阻抗、输入信号的幅度、基极偏 置电压以及集电极电源电压的大小密切相关，其中集电极 负载阻抗的影响尤为重要。通过对这些特性的分析，可了 解谐振功率放大器的应用及正确的调试方法。
谐振功率放大器的工作原理
谐振功率放大器的工作原理
1.谐振电路：谐振功率放大器通常由一个谐振电路和一个放大器组成。
谐振电路是一个能够在谐振频率上有较高阻抗、在其他频率上有较低阻抗
的电路。
它可以由电感器和电容器等元件组成。
谐振电路的谐振频率通常
与输入信号的频率相匹配。
2.输入信号：输入信号首先进入谐振电路，如果输入信号的频率与谐
振电路的谐振频率不匹配，谐振电路会对输入信号的通过产生阻抗。
仅当
输入信号的频率与谐振电路的谐振频率一致时，谐振电路的阻抗才会较低，从而使信号得以通过。
3.放大器：通过谐振电路的筛选，只有与谐振电路的谐振频率相匹配
的信号得以通过，进入放大器。
放大器会对输入信号进行放大处理。
放大
器可以采用不同的工作原理，例如晶体管、场效应管等。
它能够将输入信
号的幅度进行放大，使得输出信号的功率大于输入信号的功率。
4.输出信号：经过放大器放大后的信号被输出。
由于输入信号已经通
过谐振电路的筛选，使得仅有与谐振频率匹配的信号得以通过放大器，所
以输出信号的频率与输入信号的频率是相同的。
不同的是输出信号的幅度
更大，即实现了信号的放大。
总的来说，谐振功率放大器的工作原理就是通过谐振来选择输入信号
中与谐振频率匹配的信号，然后经过放大器进行放大处理，最终输出信号。
这种放大方式适用于对特定频率的信号进行放大，具有较高的放大效率和
较低的失真。
在一些需要对特定频率信号进行放大的应用中，如无线通信、射频放大等，谐振功率放大器得到了广泛的应用。
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§6.4.5 引线电感的影响
§6. 5 高频功率放大器的电路组成
§6. 5.1 直流馈电电路 集电极馈电电路 基极馈电电路
§6. 5.2 输出回路和级间耦合回路 级间耦合网络 输出匹配网络
§6.5.1 直流馈电电路
§6.5.2 输出回路和级间耦合回路
Chapter6 高频功率放大器 6.1 概述
6.2 谐振功率放大器的工作原理
LC回路的能量转换过程
谐振功率放大器的功率关系和效率
§6.3 晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法
§6.3.1 折线法
§6.3.2 晶体管特性曲线的理想化及其特性曲线
§6.3.3 集电极余弦电流脉冲的分解
§6.3.4 谐振功率放大器的动态特性与负载特性
功率放大器的负载特性
§6.3.5 放大器工作状态的调整
§6.3.6 谐振功率放大器的计算
§6.4 晶体管功率放大器的高频特性 §6.4.1 概述
§6.4.2 基区渡越时间的影响
§6.4.3 晶体管基极体电阻rbb’的影响
§6.7 晶体管倍频器
丙类倍频器 1、原理图
2、电路与工作原理
§6.8 负载回路的滤波作用
小结