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E類功率放大器的電路組成,如上圖所示:
E類功率放大器的最佳工作狀態(tài),就是指功率器件的陽極(集電極或漏極)的電壓電流波形滿足以下三個條件:
1.從到通道關(guān)斷轉(zhuǎn)換時,陽極(集電極或漏極)電壓應(yīng)在電子管關(guān)斷之后才開始上升;
2.從關(guān)斷到導(dǎo)通轉(zhuǎn)換時,演技(集電極或漏極)電流應(yīng)在陽極(集電極或漏極)電壓降到零之后才開始上升;
3.在從關(guān)斷到導(dǎo)通轉(zhuǎn)換時,即導(dǎo)通時刻,還必須滿足電壓變化率等于零。
當(dāng)開關(guān)按激勵信號的頻率周期性的工作時,就把來自電源的直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰浚幕l率等于開關(guān)頻率。為了使基波分量輸出最大,開關(guān)占空比應(yīng)為50%即一半時間“導(dǎo)通”,另一半時間“斷開”。選取適當(dāng)?shù)呢?fù)載網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。使它取得最佳的瞬態(tài)響應(yīng)。也就是說,當(dāng)開關(guān)”導(dǎo)通”的瞬間,由于負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的瞬態(tài)響應(yīng)。使得陽極(集電極)電壓降為零后,才開始建立電流;當(dāng)開關(guān)”斷開“的瞬間,由于負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的瞬態(tài)響應(yīng),使得電子管關(guān)斷之后,陽極(集電極或漏極)電壓才開始上升。這樣,即使開關(guān)轉(zhuǎn)換時間與信號周期相比已經(jīng)相當(dāng)長時,也能避免電子管同時產(chǎn)生大的電壓和電流,從而避免了在開關(guān)轉(zhuǎn)換期間電子管產(chǎn)生功耗。另外,負(fù)載網(wǎng)絡(luò)還包含一個帶通濾波器,以濾除不需要的諧波成分,并用以變換負(fù)載阻抗的數(shù)值。
A,B,C類功率放大器的集電極(陽極或漏極)耗散功率比較大,這幾類放大器的效率很難再提高。D類和E類功率放大器的效率克服了A,B,C類功率放大器的缺陷,使功率器件工作于開關(guān)狀態(tài)。
E類功率放大器在提高效率方面比D類更進一步,它是按照“功率管電壓和電流不同時出現(xiàn)”的道理設(shè)計的,這樣在任意時刻,管子的電壓和電流乘積為零。理想效率為100%,實際效率為90%左右。