【电路笔记】-C类放大器
C类放大器
文章目录
- C类放大器
- 1、概述
- 2、C类放大介绍
- 3、C类放大器的功能
- 4、C 类放大器的效率
- 5、C类放大器的应用:倍频器
- 6、总结
1、概述
尽管存在差异,但我们在之前有关 A 类、B 类和 AB 类放大器的文章中已经看到,这三类放大器是线性或部分线性的,因为它们在放大过程中再现信号的形状。 这是因为它们至少使用 50% 的输入信号,因此推挽式配置中的两个晶体管的组合可再现 100% 的信号。
然而,某些放大器可能会出现偏置,导致它们根本不是线性的,这就是本文重点介绍的 C 类放大器的情况。 在第一部分中,将详细介绍这种配置的结构,因为 C 类放大器的输出级与常规线性类放大器截然不同。 本段还将提及一般性内容。 在下面的部分中,我们将重点关注输出/输入特性,了解此类放大器的工作原理。 第三部分将讨论 C 类偏置架构的效率。 最后,最后一部分将展示如何在现代电子产品中使用这种特殊放大器。
2、C类放大介绍
正如我们在AB类放大器中看到的那样,C类放大器不是由单个工作点定义的,而是由一个工作区域定义的。 下图 1 说明了这一事实:

由于该工作区域超出了B类放大器工作点(代表 78.5% 的效率和 180° 导通角),因此C类放大器的特点是效率非常高,介于 78.5% 和 100% 之间,我们将在第三部分详细介绍 部分。 此外,它们的导通角非常低,在 0° 到 180° 之间,这意味着它们传导的信号不到一半。 正如我们稍后将看到的,正是这个事实使它们成为非线性的。
C 类放大器主要用于高频应用,它们会产生许多谐波,必须过滤这些谐波才能忠实地再现输入信号。 这种过滤可以通过 RLC 电路来完成,如图 2 所示,该电路代表了 C 类放大器的基本结构:

RLC电路(也称为“电路停止器”)的目的是消除不需要的频率并仅保留输入信号的基频 f 1 f_1 f1。
实际上,负载通过变压器耦合到谐振电路,如图3所示。

正如 A 类放大器文章中已经介绍的那样,这种变压器耦合配置可确保负载与电源隔离,并且还用于实现阻抗匹配。 此外,基极通过分压器网络进行偏置。 在以下部分中,我们将始终参考图 3 电路。
3、C类放大器的功能
本节的第一个目标是以图形方式表示输出电流 I C I_C IC。 为此,我们将使用传输特性 I C = f ( V B E ) I_C=f(V_{BE}) IC=f(VBE),其中 V B E V_{BE} VBE 是基极-发射极电压差。
我们承认,该传输特性按段近似呈线性,如图 4 所示。第一段位于原点和阈值 V T V_T VT 之间,斜率为零。 第二段从 V T V_T VT<
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