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高频电子电路与会计学A类（甲类）：导通角 ，晶体管始终工作在线性放大区；AB类（甲乙类）：导通角 ，Q点设在放大区内但接近截止区；B类（乙类）：导通角 ，Q点设在截止区边缘；C类（丙类）：导通角 ，Q点设在截止区内；第1页/共14页2.1 概述Q点设在放大区中部（按电流导通角分类）2.功率放大器工作状态的分类D类（丁类）、E类（戊类）工作于开关状态。3.晶体管的静态特性曲线（1）输入特性曲线 iC饱和区?QQ?截止区ICEO? uCEOECC类： ，横轴为横轴为A类： ，Q点位于放大区B类： ，第2页/共14页常用（2）转移特性曲线（3）输出特性曲线一族曲线???ic+uCE-+uc1-RpCC+uS-LL+ub-+ub--UBBEC-UBBEC(a) 原理电路(b) 等效电路 （3）晶体管是高频大功率晶体管，能承受高电压、大电流，而且↑，一般发射结反偏。第3页/共14页2.2 高频功率放大器的工作原理2.2.1 工作原理分析1.电路结构从电路结构上看，它由四部分组成： （1）直流偏置电路，其中基极偏置电路：为晶体管发射结提供负偏压，使放大器工作于C类状态。 （2）输入回路：提供所需的信号电压。 （4）输出回路：由LC谐振回路组成，具有选频和阻抗匹配的作用。（1）集电极电流ic+uCE-+uc1-RpCL+ub--UBBECicic?时，截止且时，导通且有-UBB??UBZuBEgCUbm第4页/共14页2.工作原理设输入的交流信号为+uBE _则加到晶体管基极、发射极之间的有效电压为 由晶体管的转移特性曲线有：∴有仿真ub（1）集电极电流ic+uCE-+uc1-RpCL+ub-+uBE _①当 时， 有-UBBEC∴icic?Icmax②当 时，有-UBB??UBZuBEgCUbm第5页/共14页2.工作原理即尖顶余弦脉冲代入上式有ub（1）集电极电流对集电极电流 进行傅立叶级数展开有：ic1IcmaxIcoic2ic3ωtθcθc第6页/共14页周期性的尖顶余弦脉冲ic其中各系数分别为：尖顶余弦脉冲的分解系数ic（2）集电极输出电压uBEub 设高频功放输出端的LC谐振回路谐振于输入信号频率即基波频率 ，谐振电阻为 ，则此回路对 中基波电流呈纯电阻，而对其他谐波失谐阻抗很小，因此回路选出基波电流，滤除其余各次谐波。UBZic－UBBt+uCE--UBB??+uc1-RpUBZCuBELib+ub-+uBE _ubUbmtic1icIcmaxIcoic2ic3Icmax-UBBtuCEECωtucθcθcECUcm1tLC回路阻抗gCRpUbm第7页/共14页（3）电压、电流波形图故LC回路两端的电压为ic故集电极输出电压为iC频谱仿真（1）集电极直流电源 提供的直流功率α12.01.0θc集电极电压利用系数兼顾两者，最佳导通角波形系数①∴α2∴②③提高功率效率的两个措施： 和提高 的措施：g1α3αo2.2.2 高频功放的功率和效率重点第8页/共14页（2）集电极输出回路得到的高频交流功率（3）集电极功耗（4）集电极回路的能量转换效率查图2.5讨论：矛盾uAECEC-2UCESUCESωtic1ωtVT1ECic2CCic1T1ωtuLLCVT2ic2ωtRL 因此uA近似为矩形波电压，幅值为（EC-2UCES）。若L、C和RL串联谐振回路调谐在输入信号的角频率ω上，且回路的Q值足够高，则通过回路的电流ic1或ic2是角频率为ω的余弦波，RL上可得相对输入信号不失真的输出功率。第9页/共14页2.2.3 D类和E类功率放大器简介 1. D类功率放大器 D类功的晶体管工作于开关状态：导通时，管子进入饱和区，其内阻接近于0；截止时，电流为零，内阻接近于无穷大。 D类功放有电压开关型和电流开关型两种基本电路，电压开关型D类功放是已推广应用的电路。 （1） D类功放的原理分析 ub1和ub2是由ui通过变压器T1产生的两个极性相反的输入激励电压。ub1uAui ui正半周：VT1管饱和导通，VT2管截止，电源EC对电容C充电，电容上的电压很快充至（EC-UCES1）值，A点对地的电压uA=（EC-UCES1） 。 uLub2 尽管每管饱和导通时的电流很大，但相应的管压降很小，这样，每管的管耗就很小，放大器的效率也就很高。 ui负半周： VT1管截止，VT2管饱和导通。VT2管的直流电源由电容C上充的电荷供给，uA= UCES2≈0 。uAuA的基波分量为相应电流为ECEC-2UCE