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一异请进,有的发射机去掉负载,电流是下降,有的则是上升,有的是不变,为什么? [复制链接]

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离线jingtiguan
 
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711
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2008-06-29
在调试三极管24v,20w,28兆窄带丙类功率放大器的时候发现,不同的输出网络,去掉负载后的工作电流有不同,为什么呢?应该调到什么情况为正常?
离线一异
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868
只看该作者 1楼 发表于: 2008-06-29
这是因为你的不同的负载网络都没有匹配。
我们假定功放本身是匹配的,也就是说当端接50欧姆电阻负载的时候,输出功率最大。
我们再假设负载网络都是纯电阻。
当负载电阻大于50欧姆的时候,输出电压上升,输出电流下降,输出功率下降。极端的情况是负载开路,这时候输出电压是匹配时的两倍,输出电流为零,输出功率为零。
当负载电阻小于50欧姆的时候,输出电流上升,输出电压下降,输出功率下降。极端的情况是负载短路,这时候输出电流是匹配时的两倍,输出电压为零,输出功率为零。

实际情况比这复杂的多,一方面负载往往有电抗成分,分析起来比较麻烦。更重要的是晶体管实际上是工作在非线性状态下,晶体管的输出阻抗是一个不断变化的值,根本不可能完全匹配。——只有工作在甲类的晶体管才存在一个基本确定的输出阻抗,可以基本做到匹配。而甲乙类、乙类、丙类方式工作的晶体管总一部分时间是关断的,这段时间输出阻抗基本上是一个纯电抗。

我认为你所碰到的不同的输出网络在夫在开路的时候电流变化方式存在差异是完全正常的。按道理,功放通常是不允许负载开路(或短路)的,因为这种状态可能会造成晶体管过压,或者过流,一直以损坏晶体管。
当然,如果你的功率管是mos管,并且用在远低于额定参数的状态下,电流、电压都有很大的富余量,散热系统也足够强悍,那么你的功放的确可以安全的工作在短路和开路的状态。这意味着你的功放不会因为驻波比太大而烧毁。

通常我们在设计功放的时候,只考虑在额定负载的情况下的工作状态,只要在这种状态下输出功率、效率、谐波参数满要求,并且最大工作电压、电流等参数留有适当的余量就可以了,通常不会去考虑负载开路时的工作状态。
这里工作电压、电流之所以要考虑余量,部分原因是因为负载不可能完全匹配,留有足够的余量才能保证在规定的失配状态下晶体管不至于损毁。

最后,负载开路状态下的工作电流实际上是可以用仿真软件来计算的,如果你认为有必要的话。直接用解析的方法来计算晶体管大信号状态方程太复杂,基本上可以认为不可行。
离线一异
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868
只看该作者 2楼 发表于: 2008-07-03
居然没人回帖,使我写的然人看不明白吗?
似乎我这里的确没太说清楚楼主所问的问题,虽然我基本上知道这是怎么一回事儿,但要用简单的几句话说明白的确有点困难。
离线BG3FK
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1421
只看该作者 3楼 发表于: 2008-07-03
[quote=一异]居然没人回帖,使我写的然人看不明白吗?
似乎我这里的确没太说清楚楼主所问的问题,虽然我基本上知道这是怎么一回事儿,但要用简单的几句话说明白的确有点困难。[/quote]
一异老师您好 您讲的很精彩啊,看了您的回复以后很打击我做天线的信心啊看来还要多买仪器啊。
离线bg5cvc
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1106
只看该作者 4楼 发表于: 2008-07-03
好文!学习......
离线radiolee
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6050
只看该作者 5楼 发表于: 2008-07-03
有的发射机去掉负载,电流是下降,有的则是上升,有的是不变,为什么?

简单点,有的有apc,有的是swr太高,我曾经把900的电流整到电源保护,后来发现是pa管击穿短路了
离线jingtiguan
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711
只看该作者 6楼 发表于: 2008-07-03
[quote=一异]

...我认为你所碰到的不同的输出网络在夫在开路的时候电流变化方式存在差异是完全正常的。按道理,功放通常是不允许负载开路(或短路)的,因为这种状态可能会造成晶体管过压,或者过流,一直以损坏晶体管。...
[/quote]
问题是这样的,以前在调试2sc2078的29兆窄带丙类功放的时候就发现过这个问题,输出网络调谐非常好的时候,接上负载,电流上升,管子发热,有功率输出,效率大概60%。

断开负载,电流下降,接近为零,管子也不热。


现在我在调试场效应管的窄带丙类功放,问题相似:
当网络调谐好的时候,输出20w,效率接近60%。断开负载,电流下降很多,管子明显降温。
当网络调谐不好的时候,工作电流明显加大,输出功率却不见明显加大,效率降低很多,断开负载,电流下降少许,管子仍非常热。
离线radiolee
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6050
只看该作者 7楼 发表于: 2008-07-03
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问题是这样的,以前在调试2sc2078的29兆窄带丙类功放的时候就发现过这个问题,输出网络调谐非常好的时候,接上负载,电流上升,管子发热,有功率输出,效率大概60%。
断开负载,电流下降,接近为零,管子也不热。
现在我在调试场效应管的窄带丙类功放,问题相似:
当网络调谐好的时候,输出20w,效率接近60%。断开负载,电流下降很多,管子明显降温。
当网络调谐不好的时候,工作电流明显加大,输出功率却不见明显加大,效率降低很多,断开负载,电流下降少许,管子仍非常热。
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都跟你说了,apc电路工作了。
离线一异
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868
只看该作者 8楼 发表于: 2008-07-04
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问题是这样的,以前在调试2sc2078的29兆窄带丙类功放的时候就发现过这个问题,输出网络调谐非常好的时候,接上负载,电流上升,管子发热,有功率输出,效率大概60%。
断开负载,电流下降,接近为零,管子也不热。
现在我在调试场效应管的窄带丙类功放,问题相似:
当网络调谐好的时候,输出20w,效率接近60%。断开负载,电流下降很多,管子明显降温。
当网络调谐不好的时候,工作电流明显加大,输出功率却不见明显加大,效率降低很多,断开负载,电流下降少许,管子仍非常热。
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这是晶体管的负载网络(包括匹配网络和负载阻抗在内的网络)阻抗的问题。
按照你所说,调谐的比较好的时候,如果负载开路,网络呈高阻抗,晶体管消耗的电源电流小,晶体管上的功耗也比较小。
反之,如果即使负载开路,如果这时候晶体管的负载网络阻抗比较低,晶体管照样可以输出较大的电流,不过这时候电流大部分是无功电流,这种情况下电感、电容也应当发热比较严重。
不清楚你是如何调谐的,我一般尽量按照晶体管的s参数计算出网络参数,然后根据需要微调,甚至有时候根本不作调整。
我用blf278做的80mhz 300w推挽放大器不作调整,过驱动效率大约78%。如果不过驱动,功率250w的时候效率大约70%。
离线jingtiguan
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711
只看该作者 9楼 发表于: 2008-07-04
我用的是不知名管,根本没有高频参数。也没有矢量网络分析仪。我是看功率计和电流表来调的。

还有问题,为什么过驱动会使效率升高?如果过驱动很厉害会不会烧掉?
丙类放大器过驱动是否变成了e类放大器?
离线Iraqi
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393
只看该作者 10楼 发表于: 2008-07-04
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我用的是不知名管,根本没有高频参数。也没有矢量网络分析仪。我是看功率计和电流表来调的。
还有问题,为什么过驱动会使效率升高?如果过驱动很厉害会不会烧掉?
丙类放大器过驱动是否变成了e类放大器?
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过驱动我倒是没有听说过,教科书上好象有欠压/临界/过压三个状态,如果输入和电源电压不变,改变负载阻抗,那么放大器的工作状态将随着负载阻抗变化而发生改变,欠压状态集电极电流大,功率管压降大,管耗大,输出小,效率低,临界状态集电极稍小,但功率管压降低(饱和状态),输出最大,效率较高,过压状态功率管压降低,集电极电流出现凹陷,管耗虽然进一步降低,但输出也随着降低,因此此时效率岁然更高,但输出功率小了。功放调试主要是尽量让其工作在临界状态.
当然如果负载阻抗不变化,增加输入功率也可使功放工作的工作状态从欠压变为临界或过压状态,是不是就是这里所说的过驱动.
离线bg5iw
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7558
只看该作者 11楼 发表于: 2008-07-04
问题复杂了 不过听楼上几位说了下 有点明白了
离线一异
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868
只看该作者 12楼 发表于: 2008-07-04
过驱动状态怎么说呢?可以说功放处于切顶状态。
对于线性放大器来说,输入功率与输出功率成正比,当继续增加输入功率到某一个数值的时候,输出功率将会笔输入功率增加慢,这个时候功放就处于过驱动状态了。
过驱动状态下,输出功率主要受限于电源电压。
离线jingtiguan
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711
只看该作者 13楼 发表于: 2008-07-05
也就是 加大驱动,功率不再增加或增加很缓慢的时候?饱和了?
离线一异
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868
只看该作者 14楼 发表于: 2008-07-05
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也就是 加大驱动,功率不再增加或增加很缓慢的时候?饱和了?
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的确如此。
离线jingtiguan
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711
只看该作者 15楼 发表于: 2008-07-05
那就是工作在接近方波的状态?工作在这个特殊状态下,输入输出阻抗会不会有特别的变化?能画个输出网络的图吗
离线一异
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868
只看该作者 16楼 发表于: 2008-07-05
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那就是工作在接近方波的状态?工作在这个特殊状态下,输入输出阻抗会不会有特别的变化?能画个输出网络的图吗
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阻抗当然会有所改变。
具体的图我现在手里没有,而且我觉得意义似乎也不大吧?这种窄带放大器的输出网络结构和晶体管的特性以及工作频率相关性太大了,除非你用和我同样晶体管工作在同样的频段。