第四章 高频功率放大器.doc

第四章 高频功率放大器4-1）若非线性特性用折线近似表示，如题图4-1所示，偏压激励电压。求电流的各个分量幅度若要加大，应怎样改动？ 【解】 （1） 当 即 故 又 故（2）因要 应 要使在时，应增加，即减小；要使应增大U。 4-2）题图4-2所示为晶体管转移特性，用它作二倍频器，为了使中的二次谐波的成分最大，应如何选取？（是直流偏压，设均固定不变）。 【解】 因 当时，二次谐波分量最大，而故有，即 4-3）某谐振高频功率放大器原理如题图4-3所示，已知信号电压为假设远小于晶体管的特征频率，负载回路为谐振于的高Q回路，试画出的波形示意图（要求各波形图的时间轴对齐）。【解】4-4）在上题中将负载回路改为谐振于 的高Q回路，试画出的波形示意图。 【解】4-5）已知谐振功率放大器的输出功率，集电极电源电压为试问：（1） 当集电极效率为时，计算集电极耗散功率电源供给功率和集电极电流的直流分量。（2） 若保持输出功率不变，而效率提高为80%，问集电极耗散功率减少了多少？ 【解】 （1）因 所以，将数据代入 (2) 若 则 的减少量 按百分比计算: 减少了4-6) 设谐振高频功率放大器的集电极电流通角分别为180度,90度,和60度,在上述三种情况,放大器均工作于临界状态,它们的也均相同,是分别画出它们理想化动态特性曲线,并计算三种通角情况下集电极效率的比值,输出功率的比值. 【解】 说明: 因均为临界状态,所以,可由,值在临界线上确定出点A. 因均相同,所以过点做横轴的垂线MN，三种情况的工作点均应在此MN上,(1) 现考虑刚刚为状态(全流通)，则其静态工作点的电流应为,由在MN上得Q点,连接AQ并延长到与横轴相交于D，则直线AD即为时的动态特性曲线.注：也可由A点做横轴垂线得再在横轴上取得D点,连接AD即为时的动态特性曲线.(2) 对于状态,直接在横轴上取点,即为其静态工作点.连接则折线即为时的动态特性曲线.(3).对于状态,因.所以可在MN线上自点向下取即得,连线与横轴相交于B,则折线ABQ,即位时的动态特性曲线；注：也可以由和的中点得到B点。计算：因因三种情况下的均相同所以，计算：因因三种情况下均相同所以，4-7）要求高频放大器的输出功率现选用高频AD12临界饱和线斜率选定，通角，工作于临界状态。试计算：电源供给的直流功率，集电极耗散的功率集电极效率及满足输出功率要求的等效负载谐振阻抗。【解】先求: 因 故 而 故 因超过3AD12的极限量，故舍去取故 4-8）试画出一级具有下列特点的高频谐振功率放大器的实用电路图：（1）采用了高频功率管3DA14B,它的集电极与管壳相连，为便于散热此集电极与相架相连接。（2）负载为天线（等效参数为，）。输出回路采用串联谐振型匹配网络。（3）输入端采用T型匹配网络。（4）集电极直流馈电采用串联形式，基极采用零偏置电路。（5）对高频信号而言应为共射极电放大器。【解】按上述要求电路图如下：说明：（1）按题意集电极电极应接地。又要求对高频信号而言为共发电路，所以输入信号应加个高频变压器B，以便于与一端接地的激励源（）相连； （2）为高频阻流圈，以实现零偏置的要求，组成降阻式T型匹配网络，使低值的输入电阻与较高的信号源内阻相匹配。 （3）由于集电极接地，集电极回路直流馈电应采用负电源馈电。其中为高频旁路电容，为高频阻流圈。电源负端经馈送到发射极。 （4）（晶体管输出电容），组成匹配网络。并联谐振于串联谐振于为隔直流电容。4-9）某晶体管高频功放试求【解】 4-10）高频大功率晶体管3DA4，饱和临界线跨导，用它作成2MHZ的高频功率放大器。选定并工作于临界状态，试计算【解】 因 故 4-11） 某谐振功率放大器的晶体管动态转移特性用折线表示为题图4-11所示，晶体管的极限电压（1） 基波放大时，给定求为多少？（2） 三倍频时，若仍为50mA。试求三次谐波输出最大时的是多少？是否超过了【解】（1） 当 (1) 当 t= t=0即 0=0.2(V+ (2)联立（1） （2）解得 （2）三倍频时，（1）式仍成立，（2）式修正为： （2）联立（1） (2)解得 412 试画出用n个1：1 传输线变压器和短路线组成阻抗变换为传输线变压器的连接网络，并证明： 【解】该网络如图所示：设信号源激励电压为，电流为，负载电压为电流为由图有由于 故 又因 故 再因 由于故 从而 413 试画