高頻功率放大器答案

1、第2章 高頻功率放大器2.1為什么低頻功率放大器不能工作于丙類，而高頻功率放大器則可工作于丙類？答：兩種放大器最根本的不同點(diǎn)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(diào)諧負(fù)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(yán)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(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，可以 在丙類工作狀態(tài)，由選頻網(wǎng)絡(luò)濾波，避免了輸出信號的失真。2.2丙類放大器為什么一定要用調(diào)諧回路作為集電極負(fù)載？回路為什么一定要調(diào)到諧振狀態(tài)？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？答：選用調(diào)諧回路作為集電極負(fù)載的原因是為了消除輸出信號的失真。只有在諧振時，調(diào)諧回

2、路才 能有效地濾除不需要的頻率，只讓有用信號頻率輸出。此時，集電極電流脈沖只在集電極瞬時電壓 最低區(qū)間流通，因而電流脈沖最小，平均電流Ic。也最小。若回路失諧，則集電極電流脈沖移至集電極瞬時電壓較高的區(qū)間流通，因而電流脈沖變大，Ico上升，同時，輸出功率下降，集電極耗散功率將急劇增加，以致燒損放大管。因此，回路失諧必須絕對避免。2.3提高高頻放大器的效率與功率，應(yīng)從哪幾方面入手？ 答：（1）使放大器工作于丙類，并用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載;（2）適當(dāng)選取電流導(dǎo)通角 日C。2.9晶體管放大器工作于臨界狀態(tài)，Rp = 20E，Ic。=90mA，Ec =30V，包=90°。試求P。與*。解：查課本

3、后附錄得：g1cg1(90 =1.57Icm1 =lcog1(Q) =90X1.57 =141.3(mA)1 213 2-P。= lcm1Rp = x(141.3X10 ) X 200 “.997(W)=2W2 2PD = Ec lco=3 0 X9 ox fo = 2. 7 ( W )P 2 n =亠=X100% 上74.1%Pd2.72.10已知諧振功率放大器的導(dǎo)通角9c分別為180。、90 °和60。時，都工作在臨界狀態(tài)，且三種情況cmax Rp 咒 dj (日c)2Ecaopc)下的Ec、Icmax也都相同。試計算三種情況下效率n的比值和輸出功率F。的比值。解：(1 ) r

4、_ Po _ I cm1RP _ cmaxS (0) R _ IPD2 Ec I co2Ec Icma/0c)8-Ec、 I cmax、Rp相同，因此有0( 600 5.O-2539 1)ao (9O：0o 160)： 0. 5 ：0. 3 191 : 1. 567 1. 40 31:1.5 7:1.400. 2 1 81 2 1Po=2Icm1R pj2 2cmaxRp% (Q)0.61- Po1 : Po2 : Po3 =q2(180):些2(9O )：012(60 J =0.52 : 0.52:0.3912 "1:2.11變,n提高到80%，則FC和Ico減小為多少?解:FdF

5、C +P, Fc池 J"6C n o 0.6x3.33(W)fdFon50.63.8.3 3( W )IcoFd8.33 Z35(A)(2)Ec241 J1-0.8Fc =xPo =x5=1.25(W)n 0.8Fd = =2=6.25(W)0.8- 1 coFd6.25Ec24"26(A)已知諧振功率放大器電路，Ec =24V , Fo =5W。當(dāng)n =60%時，試計算FC和G。若保持 巳不2.12實測一諧振功放，發(fā)現(xiàn)Fo僅為設(shè)計值的20% , Ico卻略大于設(shè)計值。試問該功放工作在什么狀態(tài)？如何調(diào)整才能使 FO和Ico接近于設(shè)計值?解：通常功放設(shè)計工作在臨界狀態(tài)，則:F

6、o = F臨界 X 20% ， I co » co臨界。FO根據(jù)P73圖2.17知：此功放工作于欠壓工作狀態(tài)。故增大Rp就可使此功放工作于臨界狀態(tài),及Ico都可接近于設(shè)計值。2.14某一晶體管諧振功率放大器，已知Ec= 24V , lco=250mA ,巳=5W，電壓利用系數(shù) 匕=1。試求FD、n、Rp、I cm1 和電流導(dǎo)通角9c。Ucm1 =*Ec =24VRp =ucm12Fo2 =57.6(0)2X51 cm12Fo22；5 -17(A)Ucm1g1(Q)¥ =co型“670.25查附錄知：g1 (78 3 =1.67，故 9c = 78 °。2.15 一

7、高頻功放以抽頭并聯(lián)諧振回路作負(fù)載，諧振回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f =5MHz，諧振時電容C =200pF，回路有載品質(zhì)因數(shù) Ql =20，放大器要求的最佳負(fù)載阻抗Rpcr = 5曲。試計算回路電感L和接入系數(shù)Pl。3Fd =Eclco =24X250X10=6(W)F5n =X100% =X100% 止 83.3%Fd61解：(1 )根據(jù) fo = 有:2 兀 JlC1Qo20* * Rp =612"po0c 2兀 X5X106 x200x10止 3183.1(0)©oL(2)設(shè)并聯(lián)諧振回路諧振阻抗為 Rp，則有：Ql = Rp =B0CRp* p寺馮g2.16某高頻諧

8、振功率放大器工作于臨界狀態(tài),輸出功率為15W，且Ec =24，導(dǎo)通角eC =70。功放管參數(shù)為：gcr =1.5A/V , l CM =5A。試問:(1)直流電源提供的功率Pd、功放管的集電極損耗功率Pc、效率n和臨界負(fù)載電阻Rpcr各是多少？(注：00(70=0.253 ,8(70=0.436)若輸入信號振幅增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？此時的輸出功率約為多少?若負(fù)載電阻增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變?若回路失諧，會有何危險？如何指示調(diào)諧?解：仿照P72例2-1，先求J 。6偲)=2 Ec Jgcr Ec(1 5)8 (&c)* 2Icm1緩增T Po =2 lcm1Rp緩

9、增(幾乎不變)(P75圖2.20) c max = gcr(Ec -U cm1)= gcr Ec(1 *r )-rcm1icm1=-Ec cr l cmax'2即牟一* +e2 2Po 心=0EcgcrCMQ)Ecr亠匸V ECgcrSWc)2Po2X1512Y4241.0.436止 0.9127icoUcm1= EcJ =24X0.9127 乏 21.9(V)1 c max1 cm16 (70 30.43613699 止 3.1419(A)1 cm12PoUem11 1 . 36 9 9 (A )21.9= Icma0(70 3 =3.1419X0.253 上0.7949(A)Pd

10、= EcIcO=240.7 94 1 9. 0 8 Pc =Pd -FO =19.08 -15 =4.08(W)15=X100% 止78.6%19.08U cm1Rpcr二亠=空乞 M5.99(Q)l cm1 1.3699由于功放工作于臨界狀態(tài),若Ubm增大一倍,則功放的工作狀態(tài)進(jìn)入過壓工作狀態(tài)。U bmTic下凹部分且Ico、由于功放工作于臨界狀態(tài),若Rp增大一倍，則(1)Rp七禺W Rp T |gd I功放的工作狀態(tài)進(jìn)入過壓工作狀態(tài)。(P73圖2.17)(4)回路失諧時負(fù)載阻抗Zp模值即Zp jT|gd| T進(jìn)入欠壓狀態(tài)T Ico、Icm1=Ec|co、P。匕UMSJPC -PD-PoT

11、功耗大，燒壞管子。用Ico的最小值來指示調(diào)諧。2.17高頻大功率晶體管 3DA4的參數(shù)為fT =100MHz , P =20，額定輸出功率 Po = 20W，臨界飽和線跨導(dǎo)gcr =0.8A/V ,用它做成2MHz的諧振功率放大器，選定Ec =24V , & =70。, Icmax =2.2A , 并工作于臨界狀態(tài)。試計算Rp、Po、PC、與PD 。解：臨界狀態(tài)時，Icmax = gcr (Ec Ucm1)I2 2 Ucm1 =Ec -二=24=21.25(V)gcr0.81 co= lcmaxa0(&) =2.2X0.253 =0.5566(A)1血=Icmaxa1(&) = 2.2x 0.436 = 0.9592(A)Po =-Ucm1