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co I 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，co I 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提高高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c θ。
2.9晶体管放大器工作于临界状态，200p R =Ω，90mA co I =，30V C E =，90c θ=?。试求o P 与η。 解：查课本后附录得：11()(90) 1.57c g g θ=?=
m11()90 1.57141.3(mA)c co c I I g θ==?=
∴232111
(141.310)200 1.997(W)=2W 22
o cm p
P I R -==???≈ 3309010 2.7(W)D C co P E I -==??= ∴2
100%74.1%2.7o D P P η==?≈
2.10已知谐振功率放大器的导通角c θ分别为180?、90?和60?时，都工作在临界状态，且三种情况下的C E 、max c I 也都相同。试计算三种情况下效率η的比值和输出功率o P 的比值。
解：（1）22221max 1max 1max 00()()22()2()
cm p c c p c p o c D C co C c c C c I R I R I R P P E I E I E αθαθηαθαθ====? ∵C E 、max c I 、p R 相同，因此有
222222
111123000(180)(90)(60)0.50.50.391::::::1:1.567:1.4031:1.57:1.40(180)(90)(60)0.50.3190.218
αααηηηααα???=
==≈??? （2）22
21max 111()22
o cm p
c p c P I R I R αθ== ∴222222123111::(180):(90):(60)0.5:0.5:0.3911:1:0.61o o o P P P ααα=???=≈
2.11已知谐振功率放大器电路，24V C E =，5W o P =。当60%η=时，试计算C P 和co I 。若保持o P 不变，η提高到80%，则C P 和co I 减小为多少？
解：（1）o o
D C o
P P P P P η==+
∴110.65 3.33(W)0.6C o P P η
η
--=?=
?≈ 5
8.33(W)0.6
o D P P η==≈ ∴8.33
0.35(A)24
D co C P I
E =
=≈ （2）110.85 1.25(W)0.8C o P P η
η
--=?=
?= 5
6.25(W)0.8
o D P P η=== ∴ 6.25
0.26(A)24
D co C P I
E ==≈
2.12实测一谐振功放，发现o P 仅为设计值的20％，co I 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o P 和co I 接近于设计值？
解：通常功放设计工作在临界状态，则：20
o P P =?临界％，co co I I ≈临界。 根据P73图2.17知：此功放工作于欠压工作状态。故增大p R 就可使此功放工作于临界状态，o P 及co I 都可接近于设计值。
2.14某一晶体管谐振功率放大器，已知24V C E =，250mA co I =，5W o P =，电压利用系数1ξ=。试求D P 、η、p R 、m1c I 和电流导通角c θ。 解：（1）324250106(W)D C co P E I -==??= （2）5
100%100%83.3%6
o D P P η=?=?≈
（3）124V cm C U E ξ=?= 2
21
2457.6()225
cm p o U R P =
==Ω? （4）m11225
0.417(A)24
o c cm P I U ?=
=≈ （5）m110.417
() 1.670.25
c c co I g I θ==≈ 查附录知：1(78) 1.67g ?=，故78c θ=?。
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5MHz f =，谐振时电容200pF C =，回路有载品质因数20L Q =，放大器要求的最佳负载阻抗50pcr R =Ω。试计算回路电感L 和接入系数L p 。
解：（1
）根据0f =有：
621262
011
5.06610(H) 5.066μH (2)20010(2510)
L C f ππ--==≈?=????
（2）设并联谐振回路谐振阻抗为p R ，则有：00p
L p R Q CR L
ωω=
=
∴0612
020
3183.1()251020010
p Q R C ωπ-=
=≈Ω????
∴0.125L p =
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24C E =，导通角70c θ=?。功放管参数为： 1.5A/V cr g =，5A CM I =。试问：
（1）直流电源提供的功率D P 、功放管的集电极损耗功率C P 、效率η和临界负载电阻pcr R 各是多少？（注：0(70)0.253α?=，1(70)0.436α?=）
（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）若回路失谐，会有何危险？如何指示调谐？ 解：仿照P72例2-1，先求cr ξ。
∵max m1()(1)c cr C c cr C cr I g E U g E ξ=-=-
∴11max 11111
()(1)()222
o cm cm C cr c c
C cr cr C cr c P U I E I E g E ξαθξξαθ===- 即2
2120()o cr cr C cr c P E g ξξαθ-+=
∴110.912722cr ξ=
=+ （1）1240.912721.9(V)cm C cr U E ξ==?≈ 112215
1.3699(A)21.9
o cm cm P I U ?=
=≈ ∴1max 1 1.3699
3.1419(A)(70)0.436
cm c I I α=
=≈?
①max 0(70) 3.14190.2530.7949(A)co c I I α=?=?≈ 240.794919.08(W)D C co P E I ==?≈ ②19.0815 4.08(W)C D o P P P =-=-=
③15
100%78.6%19.08η=
?≈ ④1121.9
15.99()1.3699cm pcr cm U R I ==≈Ω
（2）由于功放工作于临界状态，若bm U 增大一倍，则功放的工作状态进入过压工作状态。 bm c U i ↑→下凹部分↑且co I 、1cm I 缓增→2
112
o cm p P I R =
缓增（几乎不变）
（P75图2.20） （3）由于功放工作于临界状态，若p R 增大一倍，则