圖10-1  折線法分析非線性電路電流波形

根據(jù)調(diào)諧功率放大器在工作時(shí)是否進(jìn)入飽和區(qū)，可將放大器分為欠壓、過(guò)壓和臨界三種工作狀態(tài)。若在整個(gè)周期內(nèi)，晶體管工作不進(jìn)入飽和區(qū)，也即在任何時(shí)刻都工作在放大區(qū)，稱(chēng)放大器工作在欠壓狀態(tài)；若剛剛進(jìn)入飽和區(qū)的邊緣，稱(chēng)放大器工作在臨界狀態(tài)；若晶體管工作時(shí)有部分時(shí)間進(jìn)入飽和區(qū)，則稱(chēng)放大器工作在過(guò)壓狀態(tài)。放大器的這三種工作狀態(tài)取決于電源電壓、偏置電壓、激勵(lì)電壓幅值以及集電極等效負(fù)載電阻。
（1）激勵(lì)電壓幅值變化對(duì)工作狀態(tài)的影響
當(dāng)調(diào)諧功率放大器的電源電壓、偏置電壓和負(fù)載電阻保持恒定時(shí)，激勵(lì)振幅變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響如圖10-2所示。

圖10-2  變化對(duì)工作狀態(tài)的影響

 
由圖可以看出，當(dāng)增大時(shí)，、也增大；當(dāng)增大到一定程度，放大器的工作狀態(tài)由欠壓進(jìn)入過(guò)壓，電流波形出現(xiàn)凹陷，但此時(shí)還會(huì)增大（如）。
（2）負(fù)載電阻變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響
當(dāng)、、保持恒定時(shí)，改變集電極等效負(fù)載電阻對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響，如圖10-3所示。

 
圖10-3  不同負(fù)載電阻時(shí)的動(dòng)態(tài)特性

圖10-3表示在三種不同負(fù)載電阻時(shí)，做出的三條不同動(dòng)態(tài)特性曲線QA1、QA2、AQ3A′3。其中QA1對(duì)應(yīng)于欠壓狀態(tài)，QA2對(duì)應(yīng)于臨界狀態(tài)，AQ3A’3對(duì)應(yīng)于過(guò)壓狀態(tài)。QA1相對(duì)應(yīng)的負(fù)載電阻較小，也較小，集電極電流波形是余弦脈沖。隨著增加，動(dòng)態(tài)負(fù)載線的斜率逐漸減小，逐漸增大，放大器工作狀態(tài)由欠壓到臨界，此時(shí)電流波形仍為余弦脈沖，只是幅值比欠壓時(shí)略小。當(dāng)繼續(xù)增大，進(jìn)一步增大，放大器進(jìn)入過(guò)壓狀態(tài)，此時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)載線A3Q與飽和線相交，此后電流隨沿飽和線下降到A′3，電流波形頂端下凹，呈馬鞍形。
（3）電源電壓變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響
在、、保持恒定時(shí)，集電極電源電壓變化對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響如圖10-4所示。

圖10-4  改變時(shí)對(duì)工作狀態(tài)的影響

 
由圖可見(jiàn)，變化，也隨之變化，使得和的相對(duì)大小發(fā)生變化。當(dāng)較大時(shí)，具有較大數(shù)值，且遠(yuǎn)大于,放大器工作在欠壓狀態(tài)。隨著減小，也減小，當(dāng)接近時(shí)，放大器工作在臨界狀態(tài)。再減小，小于時(shí)，放大器工作在過(guò)壓狀態(tài)。圖10-4中，>時(shí)，放大器工作在欠壓狀態(tài)；=時(shí)，放大器工作在臨界狀態(tài)；<時(shí)，放大器工作在過(guò)壓狀態(tài)。即當(dāng)由大變小時(shí)，放大器的工作狀態(tài)由欠壓進(jìn)入過(guò)壓， 波形也由余弦脈沖波形變?yōu)橹虚g凹陷的脈沖波。
2．高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)電路
高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)電路如圖10-5所示。

圖10-5  高頻功率放大與發(fā)射實(shí)驗(yàn)圖

圖10-6  三種狀態(tài)下的電流脈沖波形