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C類放大器

發(fā)布時間:2011/12/17 10:01:49 訪問次數(shù):8263

    C類放大器的偏壓設(shè)定使得導(dǎo)通的角度遠(yuǎn)低于180。與A類或B類及AB類推挽式放大器相比,C類放大器具有更高的效率,也就是說可以從C類工作模式獲取更多輸出功率。因為輸出波形嚴(yán)重變形,在本節(jié)我們將看到,C類放大器只會應(yīng)用在射頻(RF)調(diào)諧放大器這類的電路。
    在學(xué)完本節(jié)后,我們應(yīng)該能夠:參與討論與分析C類放大器的工作原理;解釋C類放大器的工作原理;參與討論C類放大器的功率消耗;描述調(diào)諧電路工作原理;計算最大輸出功率;計算效率;解釋C類放大器的鉗位偏壓。
    1. 基本C類工作模式
    C類( class C)工作模式的基本概念如圖9.22所示。圖9.23(a)顯示具有負(fù)載阻抗的共發(fā)射極C類放大器。加上負(fù)VBB電源使電路工作截止點以下。交流信號源電壓的峰值比V BB+BE略高,因此在每個周期的正峰值附近都有一段短時間,基極電壓超過基極一發(fā)射極結(jié)的門檻電壓,如圖9. 23(b)所示。在這段短時間晶體管會導(dǎo)通。如果需要用到電路的整個交流負(fù)載線,婦圖9. 23(c)所示,最大集電極電流的理論值是Ic(sat),最小集電極電壓的理論值是VCE(set)。

             

            
   2.功率消耗
    因為晶體管只在輸入周期的一小段時間導(dǎo)通,K4T1G164QQ-HCF7 所以C類放大器的晶體管功率消耗并不高。圖9.24(a)顯示集電極電流脈沖。兩個脈沖的時間間隔就是交流輸入電壓的周期T。為避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,我們將使用在晶體管導(dǎo)通期間,集電極電流和集電極電壓的脈沖理想近似值,如圖9.24(b)所示。

           
    運(yùn)用這種近似法,如果輸出值的變動涵蓋整個負(fù)載線,在晶體管的導(dǎo)通期間,最大的電流振幅是Ic(sat),最小的電壓振幅是Vce(set)。所以導(dǎo)通期間的功率消耗是

                    PD(on)=Ic(sat)Vcc(sat)
    晶體管只導(dǎo)通一段短時間ton,輸入周期的其余時間晶體管都是截止。所以,假設(shè)電路工作范圍涵蓋整個負(fù)載線,一個完整周期的平均消耗功率是   

           PD(avg)=(ton/T)PD(on)=(ton/T)Vce(sat)Ic(sat)


 

    C類放大器的偏壓設(shè)定使得導(dǎo)通的角度遠(yuǎn)低于180。與A類或B類及AB類推挽式放大器相比,C類放大器具有更高的效率,也就是說可以從C類工作模式獲取更多輸出功率。因為輸出波形嚴(yán)重變形,在本節(jié)我們將看到,C類放大器只會應(yīng)用在射頻(RF)調(diào)諧放大器這類的電路。
    在學(xué)完本節(jié)后,我們應(yīng)該能夠:參與討論與分析C類放大器的工作原理;解釋C類放大器的工作原理;參與討論C類放大器的功率消耗;描述調(diào)諧電路工作原理;計算最大輸出功率;計算效率;解釋C類放大器的鉗位偏壓。
    1. 基本C類工作模式
    C類( class C)工作模式的基本概念如圖9.22所示。圖9.23(a)顯示具有負(fù)載阻抗的共發(fā)射極C類放大器。加上負(fù)VBB電源使電路工作截止點以下。交流信號源電壓的峰值比V BB+BE略高,因此在每個周期的正峰值附近都有一段短時間,基極電壓超過基極一發(fā)射極結(jié)的門檻電壓,如圖9. 23(b)所示。在這段短時間晶體管會導(dǎo)通。如果需要用到電路的整個交流負(fù)載線,婦圖9. 23(c)所示,最大集電極電流的理論值是Ic(sat),最小集電極電壓的理論值是VCE(set)。

             

            
   2.功率消耗
    因為晶體管只在輸入周期的一小段時間導(dǎo)通,K4T1G164QQ-HCF7 所以C類放大器的晶體管功率消耗并不高。圖9.24(a)顯示集電極電流脈沖。兩個脈沖的時間間隔就是交流輸入電壓的周期T。為避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,我們將使用在晶體管導(dǎo)通期間,集電極電流和集電極電壓的脈沖理想近似值,如圖9.24(b)所示。

           
    運(yùn)用這種近似法,如果輸出值的變動涵蓋整個負(fù)載線,在晶體管的導(dǎo)通期間,最大的電流振幅是Ic(sat),最小的電壓振幅是Vce(set)。所以導(dǎo)通期間的功率消耗是

                    PD(on)=Ic(sat)Vcc(sat)
    晶體管只導(dǎo)通一段短時間ton,輸入周期的其余時間晶體管都是截止。所以,假設(shè)電路工作范圍涵蓋整個負(fù)載線,一個完整周期的平均消耗功率是   

           PD(avg)=(ton/T)PD(on)=(ton/T)Vce(sat)Ic(sat)


 

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