阻性，其值近似为R ~ L[C(+ Ar)] -Q(2-1-4)式中p.为接人系数.△r=（oM)/R.为反射电阻、p=（1/C).为向路的特性阻抗，Q.=p/（n+Jr)为问路的有载品质因数，而回路对直流分量及各次谐波分量呈现很小的阻抗值，因此，当Q较大时，可近似认为，回路上仅获得山基波电流分量产生的高频负载电压u，而直流电流分量利高次谐波电流分量产生的电压均可忽略。班波形如图2-1-2(e）所示。它也是一个余弦波形，即式中Ui-I.R为回路基波电压振幅。出图2-1-2可见，集电极与发射极之间的瞬时电压为(2-1-5)ue-Eur-E-Uicosot图2-1-2(）表示了u的波形，图中"称为输出电压，它与负载电压“反相，即u=—ur因此，式（2-1-5）可改写成u=E+u(2-1-6)通过上面分析，可得出下面三条结论：1.选频特性在工作丙类的谐振功率放人器中，虽然集电极电流是脉冲波形，但由于谐振回路的滤波（选频）作用，使在回路两端产生的负载电压仍是与输人信号电压频率相同的余弦电压，从而获得所需的高频功率的输出，得到了功率的放人。即正是由于采用了谐振回路这样的选频网络、才有可能允许放大器工作于丙类状态。由式（2-1-4)可见，改变接入系数L（p.）、波阻抗p、有载品质因数Q，均可改变其阻值.使其等于放大器所需的匹配值，从而使放大器获得最佳能量转换，即输出尽可能大的功率。由此可见.除选频作用外，谐振间路在放大器中还有阻抗变换作用，或匹配作用。2.相位特性：山图2-1-2可看出，当回路谐振时：（1)与同相（或与反相）；（2）当基极电压为最大值uleuax=E+C时、集电极电压为最小值ucmin=E,一Ui.此时对应的集电极电流为最大值iax。脉冲峰值ima出现在um与t.e的同--时刻。3.丙类效率高由于集电极电流最人值i..和集电极电压最小值m出现在同--时刻，即在管子导通的短时闻内“处在最小值附近，而在“较大的长时间内，管子截止，等于零。因此，管子集电极的彩均管耗就能显著减小，集电极效率也可相应提高，显然，管子的导通时间越短（即通角6越小），其半均管耗越小，效率也就越高。因此放大器「.作在乙类时其效率比甲类高，而工作在内类又比乙类放大器要高。所以、谐振功率放大器一般都工作在内类。2.1.2放大器的功率、效率分析谐振功率放大器回路输出的高频功率有儿种表示式，可根据已知条件选用P=R,R/2=U/(2R.)=x(r+Ar)/2=U/2(2-)-7)式中R为回路谐振阻抗，1为回路环流振幅值。直流电源的输入功率.8.7
Pu-Elu(2-1-8)由于谐波电流被回路所滤除，故直流输入功率P与输出功率P，之差，就是损耗在集电极上的耗散功率，即(2-1-9)P=P.-P表示谐振功率放人器中能量转换的个重要参数就是集电极效率由式（2-1-7）和式（1-2-8）可得集电极效率为n=P,/P.=1.U/21.E由上式可见.集电极效率n决定于比值I./1..和比值L/E的乘积，通常用波形系数g.和集电极电压利用系数表示它们.即令波形系数g-I,a(2-1-10)令集电极电压利用系数E-UE(2-1-11)则有85/2(2-1-12)下面分析基极电路中的能量关系：如前所述，基极脉冲电流亦可用傅望叶级数展开，得出直流Ibu，基波电流以及各次谐波电流i银然，只有与信号源u同频率的基波电流流过信号源时，信号源才供给功率，此功率称为放大器的激励功率，用P表示P.=1,U,/2(2-1-13)因为高频功率放大器工作于内类，其基极偏置电压E通常为负值，即E<0。山图2-1-1看出，由偏压电源正端流入，即向偏压电源充电，故偏压电源是要消耗功率的。正因为如此，在某些情况下，可用一个电阻R来替代偏压电源E，而产生自给偏压，偏压电源E消耗的功率为(2-1-14a)P=EI若用R产生自给偏压时，则P-TR(2-1-14b)品体管1作时，在基极体电阻及发射结上是要消耗功率的，此功率用P，表示。然，负偏压电源和品体管基极所消耗的这两部分功率，都是出输人信号源u供给的。它提供的激励功牵卫为P=P+P(2-1-15)此激励功率是前级高频功率放大器输出功率的·一部分。高频功率放大器还有个重要指标，就是功率放大倍数，它的定义是品体管集电极输出功率P和激励功率P之比用K，表示Kr=P/P(2-1-16a)功率放大倍数越大意味着在输出功率I，定时，激励功率P越小，即要求前级提供的功率越小。这就可降低对前级的要求，例如可减少前面放大器的级数。功率放大倍数通常也称为功率增益，常用分贝表示.9
G = 10lg Kp(dB)(2-1-16b)总之·高频功率放大器的功率关系可归纳为三功一效，即P、PsP.及s，只要记住了这四者之间的关系，其他都由此引伸得到。例2-1-1：已知某谐振功率放大器的电压、电流值为E.=12VUi=11V，E=0.5V.U,=0.24V，1g=25mA，。=45mA，b=0.8mA，lb=1.5mA。采用晶体管3DA14，不加散热片时其集电极耗散功率极限值为（Pc）y三1W。求功率效率及回路谐振电阻。解：集电极直流输人功率Pu=E.lco=12X25=300mW三极管输出功率P=U(l/2=11X45/2±247.5mW集电极效率n=P/P=247.5/300=82.5%集电极耗散功率P=P.-P/=300-247.5=52.5mW<(P)m=1W故能安全工作。回路谐振电阻（在集电极与发射极间所垦现的）R=U/11=11X10/45=2440激励功率Pm=1bU/2=0.24×1.5X10-3/2=0.18mW功率增益G=10lgKp=10lg（P/Pm）=10lg(247.5/0.18)=10lg1375=31.4dB2.1.3集电极电流脉冲的分析山前面高频功率放大器功率、效率的表示式看出，它们与Icl、Ico、Iul、Ib,的大小有关，也就是功率、效率与及i脉冲的波形有关。而脉冲波形的形状主要取决于它的两个参量：峰值与通角。所以，脉冲分析就是求得其直流分量、基波和各次谐波分量同脉冲峰值及通角的关系，以便对功率与效率进-步进行分析。此外，通过脉冲分析所得到的某些参数（如平均跨导）.也有助于对非线性电路进行分析。如前所述，利用折线近似法使脉冲分析大为简化，如图2-1-3（a）中，将i～曲线用折线近似以后，其集电极电流脉冲为一系列周期性余弦脉冲（而不是钟形脉冲），这样就易于求得1余弦脉冲的表示式。有了；脉冲的表示式，即可求得傅里叶级数中的各项系数，即集电极脉冲电流中的直流分量I基波分量I以及各次谐波分量I.。应该指出，集电极电流脉冲的分析也适用于其他大信号运用的非线性电路，例如电子管谐振功率放大器和二极管大信号检波器等。由图2-1-3（a）所示的电流波形，可以写出它的表示式为JI.m(cosot - cos9) 1ut- 2k元/ <I-(2-1-17)1o[at2k元|≥6式中0.1，2."，将wt=0代人上式得icmax=Im(1-cos0)(2-1-18).10.11:
(c)ttbeincose16H(b)L图2-1-3集电极电流脉冲分析0.6(8)1.8e(e)0.5H1.6Z0(0)0. 41.4(8)18E<Ea<EEE1.2MA/09(0)U1c0.1leoEc欠压过压Ee2040608010012014016018016度(a)(b)图2-1-+余弦脉冲分解系数α与的关系山式（2-1-18）解出I后再代入式（2-1-17）得[ut—2k元<8(Iemx(cosut-cos)/(1-cos)1i=(2-1-19)[t-2k元/≥00将上式用傅里叶级数展开，分解为平均分量、基波分量和各次谐波分量之和：(2-1-20)i,=I+lecosaut+e2cos2a+..+I..cosnat+...式中平均分量、基波分量、、Ⅱ次谐波分量振幅分别为.11:
I=iemax(sing-Dcos0)/元(1-cos0)=iemaxa,(0)g-cos4sin)/元(1-cos0)-=icnaxa,(0)Ie, = iemax(0(2-1-21)1I.,=imax(2sinnfcos9-2ncosn0sin0)/元(1--cos)n(n—1)=imaxα(0)式中α（0）、αi(の)、…、α（)分别为余弦脉冲的直流、基波、谐波分解系数，它们是通角0的函数。这些α系数的计算比较麻烦，通常把它们和通角的关系绘成曲线或列出表，只需查曲线或查表2-1-3即可。余弦脉冲分解系数表表 2-1-360cosea2aai6:6COsfasa1a230.2671.8502500.6430.1830.33900010.2691. 840.1870.0072510.6290.3110.0040.0070.2701.81520.1900.3500.61620.9990.0070.0150.01520.3550.2711.830.6020.0194?530.0220.02230. 9990. 0110. 2721.820.1970.3602540.5880.0300.0300.9980.01441. K20.2010.3660.2730.0370.0372550.5740.01850.9961.810.271560.5590.2040.3710.9940. 0220. 0440. 044N60.2751. 81570.2080. 3760.0522.0.5450.0250.05270.9930,2751.81580.5300.2110.3810.05920.9900.0290.059a01.800.3860.275590.5150.2150.066290.9880. 0320,0661.800,3910.2762600.5000.2180.073100.9850,0360.0731.780.2220.3960.276610.4850.9820.0400.0800.0802110. 2751. 780,4002620,4690.225120.0880.0870.9780.0441. 770.4050.275630.4510.229130.0950. 09420.9740.0470.2741.77640.4380.2320, 4100. 1012140.9700.0510.1021.7G650.2360.4140.27420.423150.9660.0550.1100.1081.750.2730.115660.4070.2390.4190.1171.98160.9610.0591. 740.3910.4230,272670.243170.0630.1240.1211.980.9561.71680.3750.2160.4279.2701.980.1410. 128180.9510.0661.71690.2490.4320.2691.970.358190.0700.1380. 1340. 9450.2671.73100.3120.2530.4360.1460.1411.97200.9400.0740.2561.720.2561.97710.3260.1100. 147210.9340.0780.153720.2590.2641.711. 970. 3090.114220. 9270.0820.1600. 1531. 700.2621.97730.2920.2630.4480.159230.9200.0850.1671.700.2660.2601. 96740.2760.152240.0890.1650.9140.1741. 69750.1550.2581. 950.2590.269250.1710.9060.0930.1810.2420.4590.2561.681.98760.273260. 0970.1880.1770.8991.680.253271.95770.2250.2760.4630.1000.1950.1820. 8910,2511.670.279780.2080.466280.8830.1040.2020.1881. 94·12