高频电子线路-习题及答案 ch03

第三章谐振功率放大器请简述谐振功率放大器电路与小信号谐振放大器电路的区别。小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法，而后者输入信号大采用折线分析法。2．谐振功率放大器原工作于临界状态，若集电极回路稍有失谐，放大器的Ico、Iclm、Pc将如何变化？有何危险？工作在临界状态的谐振功率放大器，若集电极回路失谐，等效负载电阻Rp将减小，放大器的工作状态由临界变为欠压，Ic0、Ic1m都将增大，另外，由于集电极回路失谐，iC与uCE不再是反相，即iC的最大值与uCE最小值不会出现在同一时刻，从而使管耗Pc增大，失谐过大时可能损坏三极管。3．某谐振功率放大器工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态、，应改变哪些参数？不同的调整方法所得到的输出功率是否相同？RL由小变大，放大器的工作状态会从欠压状态到临界状态再到过压状态。若功率放大器处于临界状态，RL增大，放大器的输出功率会减小。（详见《电子线路非线性部分》高频谐振放大器负载特性图）Uc1与Ucc近似呈线性关系，同时Po=Uc1*Uc1/Re，所以Ucc增大时，输出功率增大。若输出功率增大不明显，说明放大器工作在欠压状态。（详见《电子线路非线性部分》高频谐振放大器调制特性图）实际应用中，设计高频放大器为了保证效率，会让放大器工作在乙类或丙类状态，这两个状态下各极电流为余弦脉冲（《电子线路非线性部分》甲、乙、丙三种状态时的晶体管集电极电流波形图）。而当余弦脉冲的ic流过LC谐振回路时，在回路的两端产生电压uc。由于谐振回路的选频特性，uc中只有基波分量的幅度最大，其他频率的信号电压幅度较小可以忽略，相当于起到了一个滤波器的作用，于是输出电压重新回到正弦信号.4.什么叫作高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么谐振功率放大器一般在乙类、丙类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作为负载？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。5．谐振功率放大器的欠压状态、临界状态、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当Rp、Vcc、Uim、Vbb4个外界因素只变化其中的1个时，谐振功率放大器的工作状态如何变化？当高频谐振功率放大器的集电极电流都在临界线的右方时，交流输出电压比较低，称为欠压工作状态；当其集电极电流的最大值穿过了临界线到达左方饱和区时，交流输出电压比较高，称为过压工作状态；当其集电极电流的最大值正好落在临界线上时，称为临界工作状态。对于欠压和临界状态，由于集电极电流为尖顶脉冲，可以用前面所述的分解系数；对于过压状态，由于集电极电流为凹顶脉冲，不能直接用前述的分解系数，但仍然可以分解成傅里叶级数后，用类似的方法计算。随着谐振电阻RL的增大，高频谐振功率放大器的工作状态变化过程是由欠压到临界再到过压；随着VCC的增大，放大器的工作状态由过压到临界再到欠压；随VBB变化，放大器的工作状态由欠压到临界再到过压；随着Ubm的增大，放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。6.试回答下列问题．（1）利用功率放大器进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时，应如何选择功率放大器的工作状态？（2）利用功率放大器放大振幅调制信号时，应如何选择功率放大器的工作状态？（3）利用功率放大器放大等幅度的信号时，应如何选择功率放大器的工作状态？(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。(2)利用功放放大振幅调制信号时,功放应选在欠压状态,并为乙类工作。(3)利用功放放大等幅度的信号时,功放应选在过压状态,此时有较大的输出功率和效率。也可以选择在过压状态,此时输出电压幅度比较稳定。7．当工作频率提高后，谐振功率放大器通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？放大器本身参数，如β、α随频率下降。电路失谐，集电极阻抗减小。少数载流子渡越时间效应。非线性电抗效应，如CbˊC的影响。发射极引线电感的影响，对高频