1. Potencia de salida: PO
2. Eficiencia: η
3. Ganancia de potencia: Ap
1.2 Funcionamiento del amplificador de potencia resonante. Principio
1. Circuito amplificador de potencia resonante Clase C
El diagrama del circuito se muestra en 1-1
Figura 1-1 Amplificador de potencia resonante Clase C
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La red resonante LC es la red resonante paralela del amplificador.
La frecuencia de resonancia de la red resonante es la frecuencia central de la señal.
Función: filtrado y comparación.
VBB: Tensión CC base
Función: garantizar que el transistor funcione en un estado Clase C.
El valor de VBB debe ser menor que el voltaje de conducción Uon del tubo amplificador generalmente VBB≤0.
VCC: Voltaje CC del colector
Función: Proporciona una polarización estática razonable al tubo amplificador y proporciona energía CC.
2. Principio de funcionamiento del amplificador de potencia resonante de clase C
ui→uBE→iB→iC→uC
ui es el voltaje del coseno, que se puede expresar como ui= UimCOSωct
Entonces: uBE= VBB+ui= VBB+ UimCOSωct
Según las características de transferencia del transistor, se puede obtener la corriente del colector iC, que es un pulso coseno onda, como se muestra en la Figura 4-2:
Figura 1-2 Forma de onda iC
Según la teoría de las series de Fourier, iC se puede descomponer en:
ic=Ico+iC1+iC2+iC3+…… …+iCn+…………
En la fórmula: Ico es el componente de corriente CC
iC1 es el componente de onda fundamental; =Icm1COSωct
iC2 es el segundo componente armónico iC2=Icm2COS2ωct
iCn es el enésimo componente armónico iCn=IcmnCOSnωct
Donde, sus tamaños son:
Ico=iCmax·α0 (θ)
Icm1=iCmax·α1 (θ)
Icmn=iCmax·αn (θ)
iCmax es la amplitud del pulso de la forma de onda ic.
El tamaño de αn (θ) se puede comprobar según la tabla de coeficientes de descomposición del pulso coseno.
El ángulo de conducción de la señal Ic se puede calcular mediante la siguiente fórmula
Cuando la señal iC pasa por la red resonante, debido al efecto de la red resonante, la caída de voltaje de la red resonante puede ser:
uc=RIcm1COSωct=UcmCOSωct
uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct
Las formas de onda de cada señal se muestran en Figura 1-3:
Figura 1-3 Diagrama de forma de onda
3 Relación de potencia
Potencia CC: PV=VCCICO
Salida potencia: PO= Icm1Ucm
Consumo de energía del tubo amplificador: PT=PV-PO
Eficiencia: η= PO/PV
Análisis de rendimiento de potencia resonante Clase C amplificador
1, estado de funcionamiento del amplificador de potencia resonante Clase C
Estado de subtensión: cuando el tubo está encendido, está en el área de amplificación;
Crítico estado: cuando el tubo está encendido, ingresa a la saturación crítica desde el área de amplificación;
Estado de sobretensión: cuando el tubo está encendido, ingresa al área de saturación desde el área de amplificación;
En el trabajo real, el estado de funcionamiento del amplificador Clase C no solo está relacionado con Ubm, sino también con VCC, VBB está relacionado con R.
En un amplificador de potencia resonante Clase C, la potencia de salida y el consumo de válvulas del amplificador son muy diferentes en diferentes condiciones de trabajo. Por lo tanto, es necesario analizar las características de diversas condiciones de trabajo, así como las diferentes condiciones de trabajo. cambios en Ubm, VCC, VBB y R Se analiza el impacto en el estado de trabajo, es decir, las características del amplificador de potencia resonante Clase C.
2. Líneas dinámicas de amplificadores de potencia resonantes de Clase C
1. Conceptos básicos:
Los amplificadores de potencia de señal grande generalmente se analizan mediante el método gráfico. Es necesario dibujar una línea de carga de CA en la curva característica de salida.
Dado que la carga del colector del amplificador de potencia resonante es un circuito resonante, y las formas de onda del voltaje y la corriente del colector son completamente diferentes, la línea de carga de CA ya no es una línea recta, sino una curva, También conocida como línea dinámica.
2. El método de línea dinámica:
El parámetro iB en la curva característica de salida del transistor se cambia a uBE, mientras que VBB, VCC, Ucm y Ubm permanecen sin cambios. Suponiendo que ωct toma valores diferentes, de acuerdo con las fórmulas uBE=VBB+ UbmCOSωct y uCE=VCC-uc=VCC-UcmCOSωct, se pueden obtener los valores correspondientes de uBE y uCE, determinando así cada "punto dinámico" en la curva característica de salida. , y luego conectándolos en secuencia Se pueden obtener líneas dinámicas de cada "punto dinámico". El gráfico se muestra en 1-4.
Figura 1-4 Líneas dinámicas
3. Líneas dinámicas en diferentes estados de trabajo
Como se muestra en la Figura 1-5
Fig. 1-5 Líneas dinámicas en diferentes estados
Haga clic aquí para ver una demostración animada de las líneas dinámicas de los amplificadores resonantes Clase C en diferentes estados
4. en las líneas dinámicas
(1) Cuando el amplificador funciona en un estado de sobretensión, la forma de onda ic aparecerá cóncava.
(2) El estado de funcionamiento de las líneas dinámicas y amplificadores está relacionado con los tamaños de VBB, VCC, Ucm y Ubm.
3. Características del amplificador de potencia resonante Clase C
Características de carga:
Características de modulación base:
Características de modulación
Características de modulación del colector:
Características de amplificación:
1. Características de carga:
Las características de carga se refieren a los diferentes voltajes del amplificador entre VBB, VCC y Ubm. Características que cambian con R
(1) Cambios en el estado de funcionamiento
A medida que R aumenta de pequeño a grande, el amplificador cambiará del estado de subtensión → estado crítico → estado de sobretensión
(2) Cambios en la forma de onda de ic
A medida que R aumenta, los cambios en ic se muestran en la Figura 1-6
Figura 1-6 Cambios de ic con R Características cambiantes
(3) Características cambiantes de Ucm, Ico e Icm1
Como se muestra en la Figura 1-7
Figura 1-7 Ucm, Ico, cambios de Icm1 con R
(4) Cambiar características de PO, PV, Pc y η
Como se muestra en la Figura 1-8
Figura 1-8 Cambiar características de PO, PV, PC y eta
Haga clic para ver una demostración animada de las características de carga
2 Características de modulación base
Las características de modulación base se refieren a. el amplificador Cuando R, VCC y Ubm permanecen sin cambios, las características que cambian con VBB
(1) Cambios en el estado de funcionamiento
A medida que VBB aumenta de pequeño a grande, el amplificador cambiará de estado de subtensión a estado crítico → cambio de estado de sobretensión
(2) Cambio de forma de onda ic
Como se muestra en la Figura 4-9
Figura 1-9 Cambio de ic con características VBB (3) Las características cambiantes de Ucm, Ico e Icm1 se muestran en la Figura 1-10
Figura 1-10 Las características cambiantes de Ucm, Ico e Icm1
Animación de las características de modulación base Haga clic para ver la demostración
3 Características de modulación del colector
Las características de modulación del colector se refieren a las características del amplificador que cambian con VCC cuando VBB, R y Ubm permanecen. sin cambios
(1) Cambios en el estado de funcionamiento
A medida que VCC aumenta de pequeño a grande, el amplificador cambiará del estado de sobretensión → estado crítico → estado de subtensión
(2) Cambios en la forma de onda de ic
Como se muestra en la Figura 1-11
Figura 1-11 Las características del cambio de ic con VCC
(3) El características cambiantes de Ucm, Ico e Icm1
Como se muestra en la Figura 1-12
Figura 1-12 Características de variación de Ucm, Ico e Icm1
Por favor haga clic para ver una demostración animada de las características de modulación del colector
4 Características de amplificación
Las características de amplificación se refieren a las características del amplificador que cambian con Ubm cuando VBB, VCC y R permanecen sin cambios
(1) Cambios en el estado de funcionamiento
A medida que Ubm aumenta de pequeño a grande, el amplificador cambiará del estado de subtensión → estado crítico → estado de sobretensión
(2) Cambios en la forma de onda de ic
Se muestra la Figura 1-13
Figura 1-13 Las características cambiantes de ic con Ubm
(3) Las características cambiantes de Ucm, Ico e Icm1
Figura 1: se muestra en 14
Figura 1-14 Cambiar características de Ucm, Ico e Icm1
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