7.5※ 丁类和戊类高频功率放大器高频功率放大器的主要问题是如何尽可能地提高它的输出功率与效率。由于功率放大器的集电极效率为
oo
c
D o C
PP
P P P
而放大器的集电极耗散功率
CP
为
1 ()
2C C C EP i d t
7.5
（ 2） 如果维持晶体管的集电极耗散功率 不超过规定
CP
值，那么，提高集电极效率
c?
，将使交流输出功率
oP
大为增加。对于这一点可说明如下：
由上式可以得出以下两点结论：
CP
（ 1） 要提高集电极效率，应设法尽量降低集电极耗散功率 。
这样，在给定
DP
时，晶体管的交流输出功率
oP
就会增大。
由于
1
C
oC
C
PP
显然，只要将效率稍许提高一点，就能在同样的器件耗散功率条件下，大大提高输出功率。当然，这时输入直流功率也要相应地提高，才能在
CP
不变的情况下，
增加输出功率。
减小集电极耗散功率 CP 的方法就是减小积分区间?
使 Ci 只在 CE? 最低的时候才通过。也就是说，要想获得高的集电极效率，放大器的集电极电流应该是脉冲状。
甲、乙、丙类功率放大器就是沿着不断减小电流导通角
7.5
的思路，来不断提高放大器效率的。
必须另寻蹊径来设法提高放大器的输出功率与效率。丁类、戊类等放大器就是采用固定面提到的当 0 时，效率 0 0100c,但此时 0
oP?
。因此
（取 90o ），但尽量降低管耗功率的办法，来提高功率放大器的效率的。
7.5
虽然很高，但因
1cmI 下降太多，输出功率反而下降，如前但是,的减小是有一定限度的。因为 太小时，效率
7.5.1丁类功率放大器晶体管丁类放大器都是由两个晶体管组成的，它们轮流导通，来完成功率放大任务。控制晶体管工作于开关状态的激励电压波形可以是正弦波，也可以是方波。
7.5.1
图 7.5.1 电压开关型丁类放大器电路晶体管丁类放大器有两种类型的电路：一种是电流开关型，另一种是电压开关型。
一、电压开关型电路在电压开关型电路中，两管是与电源电压 串联的。激励电压 通过变压器产生两个极性相反的电压,,作为两个特性配对的同型晶体管的激励输入电压。
CCV
i?
1b? 2b?
图 7.5.2 丁类功率放大器的工作波形若激励电压是角频率为 的余弦波，且其幅度足够大，足以使 正半周时 管饱和导通,管截止，
而 负半周时 管饱和导通,管截止。
i? 1T 2
T
i? 2T 1T
若,管的饱和压降均为,则 A点的电压在 管饱和导通,管截止时为 ；在 管饱和导通,管截止时为 。因而合成的 A点电压 波形为矩形方波，而两个晶体管的集电极电流为半个周期的余弦波。
1T 2T ()CE satV A?
1T 2T ()CC CE sa tVV? 2T
1T ()CE satV A?
电压 加到由,,组成的串联谐振回路上，
若回路谐振在输入信号角频率 上，且其 值足够高，
可以认为通过回路的电流 是由通过上、下两管的电流合成的，所以在负载 上得到合成的波形，如 图
7.5.2所示。可见尽管每管的电流很大，但相应的管压降很小，使每个管子的管耗很小，放大器的效率也就很高。
A? LR L C
Q
i
LR
在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源
CCV
通过大电感 L? 供给一个恒定电流
CI
两管轮流导通（饱和），因而回路电流方向也随之轮流改变。见图 7.5.3所示。
7.5.1
二、电流开关型电路图 7.5.3 电流开关型功率放大器电路由图 7.5.3知，该电路与推挽电路非常相似，但有两点不同之处：一个是集电极回路中点不是地电位（推挽电路此点则在交流地电位）；另一个是在
CCV
电感的电流不能突变 的原理，使
CCV
提供一个恒定的电
7.5.1
电路中串接了大 电感 L? 。加入 L? 的目的是利用通过
CI,以保证当两管轮流导通时，通过每管的电流波流波形是矩形方波。
图 7.5.4 电流开关型功率放大器的工作波形当 LC回路谐振时，
在它两端所产生的正弦波电压与集电极方波电流中的基波电流分量同相。两个晶体管的集电极一发射极瞬时电压
CE?
的波形如图 7.5.4（ c）、
(d)所示。
7.5.2戊类功率放大器戊类功率放大器是单管工作于开关状态。它的特点是选取适当的负载网络参数，以使它的瞬态响应最佳。也就是说，当开关导通（或断开）的瞬间，只有当器件的电压（或电流）降为零后，才能导通（或断开）。这样，即使开关转换时间与工作周期相比较已相当长，也能避免在开关器件内同时产生大的电压或电流。也就避免了在开关转换瞬间器件的功耗，从而克服了丁类放大器的缺点。
望的性能，同时也消除了在丁类放大器中由 所引起的
1C
功率损失，因而提高了放大器的效率。
7.5.2
戊类功率放大器的基本电路如图 7.5.5所示，图中 L,C
为串联调谐回路，
1C
为晶体管的输出电容，
2C
为外加电容，以使放大器获得所期 图 7.5.5 戊类功率放大器
oo
c
D o C
PP
P P P
而放大器的集电极耗散功率
CP
为
1 ()
2C C C EP i d t
7.5
（ 2） 如果维持晶体管的集电极耗散功率 不超过规定
CP
值，那么，提高集电极效率
c?
，将使交流输出功率
oP
大为增加。对于这一点可说明如下：
由上式可以得出以下两点结论：
CP
（ 1） 要提高集电极效率，应设法尽量降低集电极耗散功率 。
这样，在给定
DP
时，晶体管的交流输出功率
oP
就会增大。
由于
1
C
oC
C
PP
显然，只要将效率稍许提高一点，就能在同样的器件耗散功率条件下，大大提高输出功率。当然，这时输入直流功率也要相应地提高，才能在
CP
不变的情况下，
增加输出功率。
减小集电极耗散功率 CP 的方法就是减小积分区间?
使 Ci 只在 CE? 最低的时候才通过。也就是说，要想获得高的集电极效率，放大器的集电极电流应该是脉冲状。
甲、乙、丙类功率放大器就是沿着不断减小电流导通角
7.5
的思路，来不断提高放大器效率的。
必须另寻蹊径来设法提高放大器的输出功率与效率。丁类、戊类等放大器就是采用固定面提到的当 0 时，效率 0 0100c,但此时 0
oP?
。因此
（取 90o ），但尽量降低管耗功率的办法，来提高功率放大器的效率的。
7.5
虽然很高，但因
1cmI 下降太多，输出功率反而下降，如前但是,的减小是有一定限度的。因为 太小时，效率
7.5.1丁类功率放大器晶体管丁类放大器都是由两个晶体管组成的，它们轮流导通，来完成功率放大任务。控制晶体管工作于开关状态的激励电压波形可以是正弦波，也可以是方波。
7.5.1
图 7.5.1 电压开关型丁类放大器电路晶体管丁类放大器有两种类型的电路：一种是电流开关型，另一种是电压开关型。
一、电压开关型电路在电压开关型电路中，两管是与电源电压 串联的。激励电压 通过变压器产生两个极性相反的电压,,作为两个特性配对的同型晶体管的激励输入电压。
CCV
i?
1b? 2b?
图 7.5.2 丁类功率放大器的工作波形若激励电压是角频率为 的余弦波，且其幅度足够大，足以使 正半周时 管饱和导通,管截止，
而 负半周时 管饱和导通,管截止。
i? 1T 2
T
i? 2T 1T
若,管的饱和压降均为,则 A点的电压在 管饱和导通,管截止时为 ；在 管饱和导通,管截止时为 。因而合成的 A点电压 波形为矩形方波，而两个晶体管的集电极电流为半个周期的余弦波。
1T 2T ()CE satV A?
1T 2T ()CC CE sa tVV? 2T
1T ()CE satV A?
电压 加到由,,组成的串联谐振回路上，
若回路谐振在输入信号角频率 上，且其 值足够高，
可以认为通过回路的电流 是由通过上、下两管的电流合成的，所以在负载 上得到合成的波形，如 图
7.5.2所示。可见尽管每管的电流很大，但相应的管压降很小，使每个管子的管耗很小，放大器的效率也就很高。
A? LR L C
Q
i
LR
在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源
CCV
通过大电感 L? 供给一个恒定电流
CI
两管轮流导通（饱和），因而回路电流方向也随之轮流改变。见图 7.5.3所示。
7.5.1
二、电流开关型电路图 7.5.3 电流开关型功率放大器电路由图 7.5.3知，该电路与推挽电路非常相似，但有两点不同之处：一个是集电极回路中点不是地电位（推挽电路此点则在交流地电位）；另一个是在
CCV
电感的电流不能突变 的原理，使
CCV
提供一个恒定的电
7.5.1
电路中串接了大 电感 L? 。加入 L? 的目的是利用通过
CI,以保证当两管轮流导通时，通过每管的电流波流波形是矩形方波。
图 7.5.4 电流开关型功率放大器的工作波形当 LC回路谐振时，
在它两端所产生的正弦波电压与集电极方波电流中的基波电流分量同相。两个晶体管的集电极一发射极瞬时电压
CE?
的波形如图 7.5.4（ c）、
(d)所示。
7.5.2戊类功率放大器戊类功率放大器是单管工作于开关状态。它的特点是选取适当的负载网络参数，以使它的瞬态响应最佳。也就是说，当开关导通（或断开）的瞬间，只有当器件的电压（或电流）降为零后，才能导通（或断开）。这样，即使开关转换时间与工作周期相比较已相当长，也能避免在开关器件内同时产生大的电压或电流。也就避免了在开关转换瞬间器件的功耗，从而克服了丁类放大器的缺点。
望的性能，同时也消除了在丁类放大器中由 所引起的
1C
功率损失，因而提高了放大器的效率。
7.5.2
戊类功率放大器的基本电路如图 7.5.5所示，图中 L,C
为串联调谐回路，
1C
为晶体管的输出电容，
2C
为外加电容，以使放大器获得所期 图 7.5.5 戊类功率放大器
