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输入信号幅度对高频功放状态的影响

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:一旦进入导通状态,随着输入电压vbe的幅度增加,晶体管的动态工作点沿着动态负载线上升,输出电流开始增加。此时输出电流为尖顶余弦脉冲,且达到最大,此工作状态被称为临界状态。图3-2-4高频功率放大器的工作状态综上所述,当改变输入激励信号的幅度Vbm时,放大器的输出变化如下。输入电压幅度Vbm较小时,功放工作在欠压状态。随着Vbm的继续增大,功放可以到达临界状态。

输入信号幅度对高频功放状态的影响

工作在C类的功放,尽管输入电压vbe是一个完整的余弦波,但是只有当输入幅度大到一定程度,晶体管才进入导通状态。一旦进入导通状态,随着输入电压vbe的幅度增加,晶体管的动态工作点沿着动态负载线上升,输出电流开始增加。动特性曲线上的A点处,晶体管工作在放大区,输出电流为尖顶余弦脉冲,此工作状态被称为欠压状态。若输入电压vbe的峰值较大,使得在最大输入电压时晶体管进入临界饱和,如图3-2-4中B点,则晶体管可以最大限度地利用放大区进行工作。此时输出电流为尖顶余弦脉冲,且达到最大,此工作状态被称为临界状态。若输入电压vbe的峰值进一步增大,在最大输入电压时,晶体管进入饱和,如图3-2-4中Vbm3,则情况开始发生变化。由于高频功放采用的LC谐振回路作为负载,即使进入饱和区,晶体管输出电压幅度Vcm也会继续上升。但是不管怎样,晶体管的动态工作点还必须满足晶体管输出特性的限制。由于此时晶体管进入饱和,Vbm对应的集电极电流输出特性曲线下降,因此进入饱和区后动态负载线出现转折,如图中BC段,集电极电流在达到最大值后反而减小,顶部出现凹陷。此工作状态爱称为过压状态。

图3-2-4 高频功率放大器的工作状态

综上所述,当改变输入激励信号的幅度Vbm时,放大器的输出变化如下。

输入电压幅度Vbm较小时,功放工作在欠压状态。随着Vbm的继续增大,功放可以到达临界状态。Vbm再继续增大,功放进入过压状态,由于晶体管饱和,输出电压的增加趋势变缓,输出电流则由于出现顶部凹陷,导致基波电流分量也趋于不变,此时输出功率仍随着输入信号增加而有所增加,但增加的速度大幅下降,或者说输出功率趋于不变。上述总的变化趋势如图3-2-5所示,该图表示了输出功率以及输出电压、电流随输入幅度变化的情况,因此称为放大器的放大特性。当C类放大器工作到过压状态后,由于输出功率几乎不变而输入继续增加,其功率增益下降。而在欠压状态则输出功率较低。所以,比较理想的工作状态应该在临界状态附近。(www.xing528.com)

图3-2-5 高频功率放大器的放大特性

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