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标题: 射频E类功率放大器并联电容技术 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2013-11-7 23:36 标题: 射频E类功率放大器并联电容技术

关键字：射频 E类放大器并联电容
0 引言
功率放大器的效率包括放大器件效率和输出网络的传输效率两部分。功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直流能量转换为交流能量。晶体管转换能量的能力常用集电极效率ηc来表示，定义为

式中：PDC为电源供给的直流功率；Pout为交流输出功率；Pc为消耗在集电极上的功率。表明要增大ηc就要尽量减小集电极耗散功率Pc。由于Pc是集电极瞬时电压与集电极瞬时电流在一个周期内的平均值。对于A、B、C类功率放大器来说，由于功率放大管工作于有源状态，集电极电流ic和集电极电压vc都比较大，因而，晶体管的集电极耗散功率也比较大，放大器的效率也就难以继续提高。功率放大器效率的提高，主要反映在放大器工作状态的改进上。A、B、C功率放大器提高效率的途径是以减小导通角和增大激励功率为代价。

另一种提高效率的途径是使晶体管工作在开关状态，即当ic流通时口vc很小，甚至趋近于零；当ic截止时，vc很大，从而达到减小集电极耗散功率Pc的目的。E类功率放大器就是按照“ic与vc不同时出现”的原理来设计的，使得在任一时刻ic与vc的乘积均为零，Pc亦为零。1975年N.O. Sokal和A.D.Sokal首次提出了E类功率放大器的电路结构。经过30多年的发展，E类放大器以其结构简单、效率高、可设计性强等优点，得到了广泛的应用，其理论效率可达100％，实际效率达95％。

在E类功率放大电路中，并联电容的作用十分重要，它主要用来保证在晶体管截止的时间里，使集电极电压保持十分低的一个值，直到集电极电流减小到零为止。集电极电压的延迟上升，是E类功率放大器高效率工作的必要条件。因此E类功率放大器并联电容的研究成为国内外的热点问题。本文将分析E类功率放大器中的并联电容及一些电路相关问题。

1 E类功率放大器电路结构

典型的E类功率放大器电路原理如图1所示，其中SW为等效晶体管开关(可以是BJT、HBT或MOSFET等器件)，Cout为晶体管寄生输出电容，Cext为附加电容，L1为高频扼流圈，L2，C2为串联谐振回路，但并不谐振于激励信号的基频，R为等效负载电阻。

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