谐振功率放大器的工作原理:
为了便于说明问题,将谐振功放的组成用图(a)来表示。相对照地画出原理电路如图(b)所示,图中,Lc为高频扼流圈,提供直流通路,Cc为隔直流电容,谐振回路L1C1和L2、C2、CA、rA分别为输入和输出滤波匹配网络。其中CA、rA为天线等效阻抗,作为输出负载。与非谐振功放比较,它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率,但有一些区别。
(1)在谐振功放中,为了提高效率,都在丙类工作状态,或者工作在更高效率的丁类和戊类。在这种情况下,功率管集电极电流为严重失真的脉冲序列波形或周期性的开关波形。顺便指出,在某些特定情况下,为了满足对非线性失真的严格要求,也有采用甲类或乙类工作的谐振功放。
(2)为实现不失真放大,必须限定输入信号为单一频率的高频正弦波(即载波信号)或者在高频附近占有很窄频带的已调波信号。在这种信号作用下,功率管集电极电流波形为接近余弦的脉冲序列,用傅氏级数将它分解为平均分量Ico,基波分量Iclmcos wt和各次谐波分量之和,输出滤波匹配网络取出基本波分量,滤除其它无用分量,就能在负载上获得不失真的输出信号。
同理,在功率管输入端,基极电流也是失真脉冲序列,通过输入匹配滤波网络的滤波作用,加到功率管输入端的为不失真的信号电压。
(3)与非谐振功放一样,在特定的偏置条件下,对应于特定大小的输入信号,功率管有一最佳负载,这时,谐振功放的输出功率最大,效率也较高。因此,滤波匹配网络除了滤波作用外,还起到匹配作用,即将输出负载(往往是非电阻性负载)变换为功率管所需的最佳负载。
总之,谐振功放是在限定输入信号波形的情况下,通过滤波匹配网络,使输出负载上得到所需的不失真功率。