如何提高导通角和集电极效率？

低频电子线路中讨论过A类和B类功率放大器。这两类放大器的主要区别就是其中晶体管的导通角情况不同。如图3-1-1所示，A类放大器在整个信号周期内晶体管都处于导通状态，对信号进行放大；而B类放大器则只在信号的半个周期内导通，所以需要两个晶体管进行推挽式工作，轮流对半个周期的信号进行放大，以便在负载上得到完整的输出信号。若将输出信号定义为余弦信号，则A类放大器的导通角为－180°～180°，B类放大器的导通角为－90°～90°。若进一步减小导通角，则晶体管的输出电流波形将是余弦波形顶上的一部分，称此为尖顶余弦脉冲电流，工作在此状态下的放大器称为C类放大器。

图3-1-1　放大器的导通角与输出波形关系

下面研究导通角与集电极效率的关系。

尖顶余弦脉冲电流的波形如图3-1-2所示，实线轴以下的实际集电极电流为0。相当于余弦函数Imcosωt向下移动了(Im-Icm)，所以尖顶余弦脉冲函数为

图3-1-2　放大器的导通角与输出波形关系

根据Imcosθ＝(Im-Icm)，代入上式得到

将式（3-1-2）进行傅立叶级数展开，得

系数αn(θ)称为尖顶余弦脉冲分解系数。

从式（3-1-4）得知，尖顶余弦脉冲分解系数仅仅是导通角θ的函数，当导通角确定后，该系数就确定了。图3-1-3给出了几个尖顶余弦脉冲分解系数随导通角的变化关系。其中最重要的是α0(θ)和α1(θ)，前者表示了尖顶余弦脉冲电流中的直流分量大小，后者表示了尖顶余弦脉冲电流中基频分量的大小。

图3-1-3　尖顶余弦脉冲分解系数

若定义尖顶余弦脉冲电流中的基频成分作为输出，则输出功率为

电源提供的直流输入功率为(www.xing528.com)

由此得到功率放大器的集电极效率为