424高频谐振功率放大器的效率和输出功率
功率放大电路实质上是依靠激励信号对基极电流以及
集电极电流的控制，把集电极电源的直流功率转换为负载回
路的交流功率，转换效率越高，就可以在同样的直流功率下
输出更大的交流功率。追求高转换效率是功率放大电路的基
本设计要求之一。
由图412可见，高频谐振功放集电极输出电压uCE中包
含直流分量与交流分量，其交流分量与ub波形一样，但
相位相差。
放大器输出的基波功率Po
Po


I
cm1
2
2
R
Vcm2
Icm12

12
Vcm
Icm1

1Vcm22R
（4221）
电源提供的直流功率PD
PDIcoVcc
（4222）
根据能量守恒定律，集电极耗散功率为PC
PCPDPo
集电极效率C
（4223）
c
Po
PD
1Vcm2VCC
Ic1mICO

12

g1

（4224）
f式中
g1

Ic1mICO

10
称为波形系数，是导通角
的函数；

VcmVCC
称为集电极电压利用系数，它总是小于1的。
由式（4224）可知，要提高效率C，有两种途径
1）一种是提高集电极电压利用系数，即提高Vcm，而
VcmIc1mR是输出基波电压的幅值，RQe0L，通过提高回路的有载品质因数来实现增大R；
2另一种是提高波形系数g1。由图411可知，导通角
越小，g1越大，效率c越高，但1却越小，输出
PP功率o也就越低。为了兼顾输出功率o和效率C，
必须选取合适的导通角。如取120时，1达
到最大值，输出功率最大，但g1的值相对较小，
集电极的效率仅为64左右；若取70，此时虽然
1的值相对减小，输出功率有一定程度下降，但
集电极的效率可达到859。因此在工程设计中的
取值通常在6575之间。70左右为最佳导通角，
可兼顾输出功率和效率两个重要指标。
f图412谐振功率放大器各级电压、电流波形
f还有一个应该注意的问题，集电极损耗
pc

12


icuCEdt
，减
小ic与uCE的乘积，可减小晶体管的瞬时损耗。由图412
可以看出，当晶体管集电极电流ic最大时，晶体管的集电结
压降uCE最小，这时它们的乘积最小，也即晶体管的损耗最
小，而要达到这个要求，晶体管的集电极负载回路必须工作
在谐振状态。可见，一旦负载回路失谐，将导致放大器的损
耗功率增加，效率降低。
425谐振功率放大器的效率与工作状态谐振功率放大器的效率与其工作状态有密切关系。图412给出甲、乙、丙三种工作状态的相应波形。
图412甲、乙、丙三种工作状态的波形
f取

VcmVCC
1这里做了什么近似？，从图412可知
1）选择QA为静态工作点，功放工作于甲类工作状态，整
个周期内晶体管都是导通，180，
r