第3章作业答案

1、31 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放 大器有哪些分类？ 答3-1： 对高频小信号放大器的主要要求是 比较高的增益 比较好的通频带和选择性 噪音系数要小 稳定性要高 高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集 成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又 可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数 滤波器构成选频电路。 32 一晶体管组成的单回路中频 放大器，如图所示。已知 fo=465kHz，晶体管经中和后的 参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF， goe=55S，Coe=18pF， Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效 电容C

2、=200pF，中频变压器的 接入系数p1=N1/N=0.35， p2=N2/N=0.035,回路无载品质 因数Q0=80，设下级也为同一 晶体管，参数相同。试计算： 题31图 （1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电 压增益； (3) 中和电容值。（设Cbc=3 pF） 解3-2： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得 2222 12 2000.35180.035142202 oeie Cp Cp CpF 回路总电容为 C 3-12 0 0 0 22465 10202 10 7.374 80 f gS Q 固有谐振电导为 C 22 120 262

3、36 0.3555 100.0350.4 107.374 1014.6 oeie p gp gg S 回路总电导为 g 3-12 0 6 0 0.7 3 12 06 11 11 22465 10202 10 40.4 14.6 10 465 311.51 40.4 | 0.350.03536.8 10 30.88 14.6 10 0.35 31.615 10.65 L L fe nb cb c f Q f dBBkHz Q p py K Np CCCpF NNp C 品质因数 g 带宽 谐振增益 g 中和电容 答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,

4、中和电容值为1.615pF 33 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？ 它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪 些措施？ 答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会使放 大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如 Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。 负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。 一般采取提高稳定性的措施为： （1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 （2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益 （3）选用fT比较高的晶体管 （4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施， 达到温度的自动补

5、偿。 34 三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，若要求 总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回 路有载品质因数QL值。 1 3 0.71 0.7 1 1 3 0 L 1 BB21 B8 B15.7kHz 0.5098 21 f Q29.6 B 因为总带宽为 则每级带宽为 有载品质因数 设每级带宽为B1，则： 答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。 36 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设 计集中选频放大器时，主要任务是什么？ 答3-6 优点： 选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。 设计时应考虑： 滤波器与宽

6、带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑 补偿某些集中参数滤波器的信号衰减。 37 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它 提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类 状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？ 答3-7 高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信 号能量的放大电路，其主要功能是放大高频信号功率，具有 比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、 输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一 般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦 脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正 弦高频信号。 38 高频功放的欠压、临界、

7、过压状态是如何区分的？各有什么 特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时， 高频功放的工作状态如何变化？ 答：当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时 集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不 变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出 电压的大小，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比 较低。 当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电 极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利 用率较高。 过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。 此时的输出功率和效率都比较高。 当单独改变RL时，随着RL的增大，

8、工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。 当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐 步变化到欠压状态。 当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过 压逐步变化到欠压状态。 当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。 39 已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状 态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在 此过程中集电极输出功率如何变化？ 答：可以通过采取以下措施 减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输 出功率和效率基本不变。 增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不

9、变，输出功率和效率基本不变。 减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电 压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。 增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随 之增大，效率基本不变。 310 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？ 答：主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更 多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低 对晶体管的最大允许功耗PCM的要求，提高安全可靠性。 311 设一理想化的晶体管静特性 如图所示，已知 Ec=24 V， Uc=21V，基极偏压为零偏， Ub=3 V，试作出它的动特性 曲线。此功放工作在什么状态？ 并计算

10、此功放的、P1、P0、 及负载阻抗的大小。画出满足 要求的基极回路。 题311图 解3-11 on on UV U 3 0.5 , 1 , cos (cos) 2421cos ( cos0.5 C m be cecc cmbb ce cm di gS du uEUt igUtE ut igt 根据给定静态特性， 得到晶体管的 并得到如下方程组 代入数值后得 可以解出： ） 1、求动态负载线 on 4 U0 2 3 8020.5 33 32 ccecC c o cecc cecCccmaxm t i = 0,uEU24215V t 0.5 i = 0,cos0.5,cos. , 0.50.5 a

11、rccosuEU cos2421V, (3)t0 uEU3V,i = ig ( cos00.5 b (1)当时 晶体管截止，因此但， 位于C点 (2)当时 晶体管临界导通且有U 因此。 位于B点。 当时 ）= .52.5 m gA. A 位于 点。 连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。 2、求解、P1、P0、及负载阻抗的大小。 0.16680 17.8 80.572 o C Lo C11cmax arccos U2121 R I()i20.4 0 2.572 12.39 8086.517.16 17.1612.394.77 12.39 22 17.16 C1C1 1 o 0C0Ccmax

12、C C01 1 0 I U210.4 PW 22 PIE()iE0.2224W PPPW P 0.7 P 3、符合要求的基极回路为 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:6-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign2.ddbDrawn By: v + _ COS bb uUt 316 改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画 出正确的线路。 题316图 改正后的电路图 317 试画出一高频功率放大器的实际线路。要求(1)采用NPN 型晶体管，发射极直接接地；(2)集电极用并联馈电，与 振荡回路抽头连接；(3)基极用串联馈电，自偏压，与前 级互感耦合。 解3-17 根据要求画出的高频功率放大器电路如下 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By: Rb Cb v Cc C1 C Lc L Ec 318 一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变 电容调谐。工作频率f=5 MHZ，调谐时电容