第2章高频功率放大器答案

1、第2章 高频功率放大器 2.1为什么低频功率放大器不能工作于丙类，而高频功率放大器则可工作于丙类？ 答：两种放大器最根本的不同点是：低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽，因而 只能采用无调谐负载，工作状态只能限于甲类、甲乙类至乙类（限于推挽电路），以免信号严重失 真；而高频功率放大器的工作频率高，但相对频带宽度窄，因而可以采用选频网络作为负载，可以 在丙类工作状态，由选频网络滤波，避免了输出信号的失真。 2.2丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？回路为什么一定要调到谐振状态？回路 失谐将产生什么结果？ 答：选用调谐回路作为集电极负载的原因是为了消除输出信号的失真。只有在

2、谐振时，调谐回路才 能有效地滤除不需要的频率，只让有用信号频率输出。此时，集电极电流脉冲只在集电极瞬时电压 最低区间流通，因而电流脉冲最小，平均电流Ico也最小。若回路失谐，则集电极电流脉冲移至集电 极瞬时电压较高的区间流通，因而电流脉冲变大，Ico上升，同时，输出功率下降，集电极耗散功率 将急剧增加，以致烧损放大管。因此，回路失谐必须绝对避免。 2.3提咼咼频放大器的效率与功率，应从哪几方面入手？ 答：（1）使放大器工作于丙类，并用选频网络作为负载; （2）适当选取电流导通角 丸。 2.9晶体管放大器工作于临界状态，Rp=200门,lc。=90mA ,Ec=30V ,談=90。试求P。与。

3、解：查课本后附录得：gdK) =(90 ) =1.57 Icmi =lcgi(乙)=90 1.57 =141.3(mA) .1213 2 P。二 IcmtRp 二 泊(141.3 10 )200 : 1.997(W)=2W 2 2 Fb = Ec Ic3 0 9 0 13 = 2. 7 ( W ) P 2 0100%74.1% PD 2.7 2.10已知谐振功率放大器的导通角4分别为180、90和60时，都工作在临界状态，且三种情况 下的Ec、Icmax也都相同。试计算三种情况下效率的比值和输出功率 F的比值。 2 cm1 Rp cmax-G (- c) Rp cmax 2EcIco 2EC

4、Jmax0(4) 2E 2 Rp (n) C-ktc) 4 -Ec、 I cmax、Rp相同，因此有 仝 12(180 )町 ：0(1 8 0 ) ： 0 (9 0.q2 (90 )0 ( 600 5 (60 ) 5： 0. 辺1 1：1. 567:甜.4031:1.5 7:1.40 0. 50. 3 1 90. 2 1 8 (2) 1 2 1 Po Icm1Rp J 2 2 - IcmaxRp：、(2) 二 Po1 : P02 :P3 二:12(180 ) : m2(90 ): ：12(60 ) =0.52 :0.52：0.3912 ： 1:1: 0.61 2.11已知谐振功率放大器电路，E

5、c =24V , Po =5W。当=60%时，试计算FC和Q。若保持P。不 变, 解: 提高到80%，则巴和Ico减小为多少? PP (1) 二 - 巳+P Pd - Pc 1 一 R J.6 5 ： 3.33(W)P. n 0.6 Po n 5 ： 8.3 3( W ) 0.6 - Ico (2) 8.33 0.35(A) Ec24 1 一10.8 巳巳5 =1.25(W) n 0.8 Pd R 二空 56.25(W) n 0.8 1 co Pd EC 竽： 06(A) 2.12实测一谐振功放，发现Po仅为设计值的20% , Ico却略大于设计值。试问该功放工作在什么状 态？如何调整才能使R

6、和I co接近于设计值？ 解：通常功放设计工作在临界状态，则：Po =P临界20% , |co :-1 co临界。 根据P73图2.17知：此功放工作于欠压工作状态。故增大Rp就可使此功放工作于临界状态，R 及Ico都可接近于设计值。 2.14某一晶体管谐振功率放大器，已知Ec =24V , lc=250mA ,巳=5W，电压利用系数F： =1。 试求Pd、 、R3、Icm1和电流导通角 氏。 解：(1) Pd 二Ecl co =24 250 10 =6(W) P5 (2) - 100%100% : 83.3% Pd6 (3) Ucm1 二Ec =24V Rp Ucm1 242 1 cm1 2

7、Po 0.417(A) cm1 2Po = 57.6() (5) gg) co 0.417 0.25 :1.67 查附录知：g1(78 ) =1.67，故札=78。 f = 5MHz，谐 解: (1 )根据f。二 有: 1 C(2 二 f。)2 二1 200 10 卫(2 二 5 106)2 5.066 10 (H) =5.066 叮 2.15 一高频功放以抽头并联谐振回路作负载，谐振回路用可变电容调谐。工作频率 振时电容C =200pF，回路有载品质因数 Ql =20，放大器要求的最佳负载阻抗Rp“ =50门。试计算 回路电感L和接入系数pl。 (2)设并联谐振回路谐振阻抗为 Rp，则有：Q

8、l = Rp =0oCRp OoL - Rp 20 2 二 5 106 200 10” ：3183.1() Qo oC 2.16某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率为15W，且Ec =24，导通角氏=70。功放 管参数为：gcr =1.5A/V ， I CM =5A。试冋： (1) 直流电源提供的功率 Pd、功放管的集电极损耗功率Pc、效率 和临界负载电阻Rpcr各是 多少？(注：。(70 ) =0.253 ,冷(70)=0.436) (2) 若输入信号振幅增大一倍，功放的工作状态将如何改变？此时的输出功率约为多少？ (3) 若负载电阻增大一倍，功放的工作状态将如何改变？ (4) 若回

9、路失谐，会有何危险？如何指示调谐？ 解：仿照P72例2-1，先求cr 。 I cmax = gcr(Ec -U c m1)二 gcr Ec(1 - cr) c(小担eg 11 PoU cm, cm1Ec cr I 22 2 2PV.0 Ecgcr ：1(乙) 1 . 1 _2Po 2 (4一 ECgc0(Q) 1 . 1_2_15_ 2 4242 1.5 0.436 :0.9127 (1) Ucm1 二 Ec cr =24 0.9127 ： 21.9(V) I cm1 2Po cm1 21 5 1 . 36 9 9 ( A ) 21.9 I c max cm1 ：1 (70 ) _ 1.369

10、9 -0.436 3.1419(A) lc。=lcmax： o(70 ) =3.1419 0.253 ： 0.7949(A) P EC I c2 40. 7 94 91 9. 0 8 Pc 二 Pd -FO =19.08 -15 =4.08(W) 15 100% ： 78.6% 19.08 Rpcr 二如T5.99C) p Icm1 1.3699 (2)由于功放工作于临界状态，若Ubm增大一倍，则功放的工作状态进入过压工作状态。 一 1 2 一 Ubm江下凹部分且Ico、也缓增 f 砂缓增(几乎不变)(P75图220) (3) 由于功放工作于临界状态，若Rp增大一倍，则 T Rp g -：功放

11、的工作状态进入过压工作状态。(P73图2.17) (4 )回路失谐时负载阻抗Zp模值即Z-; gd 进入欠压状态Ico、Icml 、 1 UcmlP)= Ecl co、PoU cmj cm1 COS、1Pc=Pd- Po_ 功耗大，烧坏管子。 2 用I co的最小值来指示调谐。 2.17高频大功率晶体管 3DA4的参数为fT =100MHz， - =20，额定输出功率 P。= 20W，临界饱和 线跨导gcr =0.8A/V，用它做成2MHz的谐振功率放大器， 选定Ec =24V ,耳=70 , Lmax = 2.2A， 并工作于临界状态。试计算 Rp、PO、PC、 与PD。 解：临界状态时，Icmax =gcr(Ec -Ucm1) I2 2 Ucm1 =Ec -工=24 -一 =21.25(V) gcr0.8 I co = Icmax、0(Vc) =2.2 0.253 = 0.5566(A) Icm1 = Icmax-勺(飞)=2.2 0.436 = 0.9592(A) (1) 如