高频电子线路课程设计高频功率放大器设计汇总

图1-5 丙类功放的基极、集电极电流和电压波形

式中, uclm为集电极输出的谐振电压即基波电压的振幅；Ic1m为集电极基波电流振幅；Ro为集电极回路的谐振阻抗。

21121uC 1m（公式1-13） PC?uC1mIC1m?IC1mR0?222R0

式中，PC为集电极输出功率

PD?uccIco (公式1-14)

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式中，PD为电源ucc供给的直流功率,ICO为集电极电流脉冲ic的直流分量。

电流脉冲ic经傅立叶级数分解，可得峰值Icm与分解系数an(?)的关系式 Icm?Icm?a1(?)?（公式1-15）

I?a?c0?Icm0(?)? 分解系数an???与θ的关系如图1-6所示。

图1-6 an???与θ的关系

放大器集电极的耗散功率PC′为 PC′=PD - PC

放大器的效率η为 ??PD P?12?Uc1mU?Ic1m?1?Uc1m?a1????1a1???2?DCCIc02UCCa0???a0???式中：

??Uc1m/Ucc称为电压利用系数。

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（公式1-16） 1-17）

（公式

图1-7 输入电压ube与集电极电流ic波

形

图1-7 输入电压ube与集电极电流ic波形

图1-7为功放管特性曲线折线化后的输入电压ube与集电极电流脉冲ic的波形关系。由图可得：

cos??uj?uBubm式中：uj为晶体管导通电压（硅管约为0.6V，锗管约为0.3V） ubm为输入电压（或激励电压）的振幅。 uB为基极直流偏压。

(公式1-18)

UB??ICORE2 (公式1-19)

当输入电压ube大于导通电压uj时，晶体管导通，工作在放大状态，则基极电流脉冲Ibm与集电极电流脉冲Icm成线性关系，即满足

Icm?hfeIbm??Ibm (公式1-20)

因此基极电流脉冲的基波幅度Ib1m 及直流分量Ibo也可以表示为

Ib1m?Ibma1(?)? （公式1-21） ?I?Ia(?)b0bm0?

1 (公式1-22) 基极基波输入功率Pi为 Pi?ub1mIb1m28

PP放大器的功率增益Ap为 Ap?0或Ap?10lg0dBPiPi(公式1-23)

丙类功率放大器的输出回路采用了变压器耦合方式，集电极谐振回路为部分接入

11 （公式1-24） 谐振频率为 w0?或f0?LC2?LC

谐振阻抗与变压器线圈匝数比为

式中，N1为集电极接入初级匝数。 N2为初级线圈总匝数。 N3为次级线圈总匝数。

QL为初级回路有载品质因数，一般取2～10。

两类功率放大器的输入回路亦采用变压器耦合方式，以使输入阻抗与前级输出阻抗匹配。分析表明，这种耦合方式的输入阻抗Zi为

N3?N1N2?N32P0RLuc1mRL??R0??????w0L?QLRL(公式1-25)

Zi?rb'b(1?cos?)a1(?)(公式1-26)

式中，rb'b为晶体管基极体电阻rb'b≤25Ω。

1.2.2 负载特性

当功率放大器的电源电压+ucc，基极偏压ub，输入电压C或称激励电压usm确定后，如果电流导通角选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻Rq。谐振功率放大器的交流负载特性如图1-8所示，由图可见，当交流负载线正好穿过静态特性曲

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