第4章習題解答(高頻).doc

第4章習題參考解答4-1 為什么諧振功率放大器能工作于丙類，而電阻性負載功率放大器不能工作于丙類？解：兩種放大器最根本的不同點是：低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬，因而只能采用無調諧負載，工作狀態(tài)只能限于甲類、甲乙類至乙類（限于推挽電路），以免信號嚴重失真；而高頻功率放大器的工作頻率高，但相對頻帶寬度窄，因而可以采用選頻網絡作為負載，可以在丙類工作狀態(tài)，由選頻網絡濾波，避免了輸出信號的失真。4-2 一諧振功率放大器，若選擇甲、乙、丙三種不同工作狀態(tài)下的集電極效率分別為：，。試求：（1） 當輸出功率Po=5W時，三種不同工作狀態(tài)下的集電極耗散功率PC各為多少？ （2） 若保持晶體管的集電極耗散功率PC1W時，求三種不同工作狀態(tài)下的輸出功率Po各為多少？解：通過本題的演算，能具體了解集電極效率對集電極耗散功率和輸出功率的影響。（1）根據集電極效率c的定義可得將c甲、c乙、c丙分別代入上式可得Pc甲Po5W，Pc乙0.33Po1.65W，Pc丙0.176Po0.88W可看出c越高，相應的Pc就越小。（2）從Pc的表達式可以推導出將c甲、c乙、c丙分別代入上式得Po甲Pc1W，Po乙3Pc3W，Po丙5.67Pc5.67W可見，在Pc相同時，效率越高，輸出功率就越大。4-4 某一晶體管諧振功率放大器，設已知VCC=24V，IC0250mA，Po5W，電壓利用系數(shù)1。試求PD、c、Rp、Icm1、電流通角c（用折線法）。解： 查原書附錄4.1，得出此時的c784-5 在題圖4-5中： （1）當電源電壓為VCC（圖中的C點）時，動 態(tài)特性曲線為什么不是從CEVCC的C 點畫起，而是從Q畫起？（2）當c為多少時，才從C點畫起？（3）電流脈沖是從B點才開始發(fā)生的，在BQ這段區(qū)間并沒有電流，為何此時有電壓降BC存在？物理意義是什么？解：（1）由于放大器工作于丙類，c90，因此從Q點畫起。（2）當c90時，才從C點畫起。（3）BC這段電壓是由諧振回路的濾波作用，所產生的基波電壓。因此BC段雖然沒有電流，但仍然有電壓降。它的物理意義是諧振回路的儲能作用。4-9 高頻大功率晶體管3DA4參數(shù)為100MHz，20，集電極最大允許耗散功率PCM20W，飽和臨界線跨導gcr0.8AV，用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定VCC24V，c70，iCmax2.2A，并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、Pc、c與PD。解： 由，當時，因此得 VcmVCCCE min（242.75）V21.25V Icm1iCmax1（c）（2.20.436）A0.96A 1（70）0.436 IC0iCmax0（c）（2.20.253）A0.557A 1（70）0.253 PDVCCIC0（24V）（0.557A）13.36W PcPDPo（13.3610.2）W3.16WPCM （安全工作） 4-10 放大器工作于臨界狀態(tài)，根據理想化負載特性曲線，求出當Rp（1）增加一倍，（2）減小一半時，Po如何變化？解：（1） 由負載特性可見，當Rp增加一倍時，放大器由臨界轉入過壓狀態(tài)，Vcm幾乎不變，Po約下降一半。（2）當Rp減小一半時，放大器將由臨界轉入欠壓狀態(tài)，Icm1幾乎不變，Po也將約下降一半。4-11 題圖4-11所示為末級諧振功率放大器原理電路，工作于臨界狀態(tài)。圖中C2為耦合電容，輸出諧振回路由管子輸出電容、L1、L2和C1組成，外接負載天線的等效阻抗近似為電阻。將天線短路，開路（短時間），試分別分析電路工作狀態(tài)如何變化？晶體管工作是否安全？解：天線開路時，回路的品質因數(shù)增大，導致Rp急劇增加，結果是Vcm增大使功率管工作于強過壓狀態(tài)。在強過壓狀態(tài)下，Vcm有可能大于VCC，結果使CEmaxV（BR）CEO，功率管被擊穿。天線短路時，回路嚴重失諧（呈感性），且阻抗ZpRp，使功率管工作于欠壓狀態(tài)，Pc增大，很可能導致PcPCM，功率管燒壞。4-12 一諧振功率放大器，設計在臨界工作狀態(tài)，經測試得輸出功率Po僅為設計值的60，而IC0卻略大于設計值。試問該放大器處于何種工作狀態(tài)？分析產生這種狀態(tài)的原因。 解：Rp小，導致放大器進入欠壓狀態(tài)。原因是放大器由臨界狀態(tài)進入欠壓狀態(tài)時，集電極電流脈沖高度增大，導致IC0和Iclm略有增大，但Vcm因Rp而減小，結果是Po減小，PD增大，c減小。4-21 根據題圖4-21所示的諧振功率放大器原理電路，按下列要求畫出它的實用電路。（1）兩級放大器共用一個電源；（2）T2管的集電極采用并饋電路，基極采用自給偏置電路；（3）T1管的集電極采用串饋電路，基極采用分壓式偏置電路。解： 根據題意要求畫出的電路如題圖4-21（b）所示。圖中，兩級共用一個電源。電源線必須串接電源濾波網絡RC1、CC1、LC1、CC2。T2管基極接高頻扼流圈Lb，提供直流通路，并利用扼流圈的直流電阻產生自給偏壓。T2管集電極接高頻扼流圈Lc2，組成并饋電路。在L2和L3的接點上并接電容C3，構成T型匹配濾波網絡。4-22 題圖4-22所示為132140MHz的3W調頻發(fā)射機末級、末前級原理電路，兩級均為共發(fā)射極放大器，圖中有多處錯誤，試改正。解： 目的：改正諧振功放電路的錯誤，以熟悉諧振功放電路的組成。題圖4-22電路有如下錯誤：（1）第一級電路不是共發(fā)電路，不合題設要求；（2）T1管基極和輸入回路之間無隔直電容，造成T1管基極對地直流短路，無法提供所需偏置。