第4章 谐振功率放大器习题参考解答
4-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类 解：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。
4-2 一谐振功率放大器，若选择甲、乙、丙三种不同工作状态下的集电极效率分别为：％＝甲50c η，％＝乙75c η，％＝丙85c η。试求：
（1） 当输出功率P o =5W 时，三种不同工作状态下的集电极耗散功率P C 各为多少
（2） 若保持晶体管的集电极耗散功率P C ＝1W 时，求三种不同工作状态下的输出功率P o 各为多少
解：通过本题的演算，能具体了解集电极效率对集电极耗散功率和输出功率的影响。
（1）根据集电极效率ηc 的定义
—
c o o D o c P P P P P +==
η
可得 o c c
c P P ηη-=1
将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式可得
P c 甲＝P o ＝5W ，P c 乙＝＝，P c 丙＝＝可看出ηc 越高，相应的P c 就越小。
（2）从P c 的表达式可以推导出
c c
c o P P ηη-=1 将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式得
P o 甲＝P c ＝1W ，P o 乙＝3P c ＝3W ，P o 丙＝＝可见，在P c 相同时，效率越高，输出功率就越大。
4-4 某一晶体管谐振功率放大器，设已知V CC =24V ，I C0＝250mA ，P o ＝5W ，电压利用系数ξ＝1。试求P D 、ηc 、R p 、I cm1、电流通角θc 。
】
解： ()W
W I V P C CC D 625.0240=?== %3.83833.06
5====D o c P P η V V V V CC cm 24241=?==ξ
A A V P I cm o cm 417.02452221=?== ()67.1250417011===
C cm c I I g θ 4-9 高频大功率晶体管3DA4参数为T f ＝100MHz ，β＝20，集电极最大允许耗散功率P CM ＝20W ，饱和临界线跨导g cr ＝0.8A ／V ，用它做成2MHz 的谐振功率放大器，选定V CC ＝24V ，θc ＝70°，i Cmax ＝2.2A ，并工作于临界状态。试计算R p 、P o 、P c 、ηc 与P
D 。
解： 由CE cr C g i υ=，当min CE CE υυ=时，max C C i i =，因此得
V V
A A g i cr C CE 75.28.02.2max min ===υ V cm ＝V CC －υCE min ＝（24－）V ＝
I cm1＝i Cmax α1（θc ）＝（×）A ＝0.96A ［α1（70°）＝］
>
()()W V A V I P cm cm o 2.1025.2196.02
1211=?== I C0＝i Cmax α0（θc ）＝（×）A ＝0.557A ［α1（70°）＝］
P D ＝V CC I C0＝（24V ）×（0.557A ）＝
%3.76763.036
.132.10====D o c P P η P c ＝P D －P o ＝（－）W ＝＜P CM （安全工作）
Ω===1.2296.025.211A
V I V R cm cm p 4-11 题图4-11所示为末级谐振功率放大器原理电路，工作于临界状态。图中C 2为耦合电容，输出谐振回路由管子输出电容、L 1、L 2和C 1组成，外接负载天线的等效阻抗近似为电阻。将天线短路，开路（短时间），试分别分析电路工作状态如何变化晶体管工作是否安全
"
解：天线开路时，回路的品质因数增大，导致R p 急剧增加，结果是V cm 增大使功率管工作于强过压状态。在强过压状态下，V cm 有可能大于V CC ，结果使υCEmax ＞V （BR ）CEO ，功率
管被击穿。
天线短路时，回路严重失谐（呈感性），且阻抗Z p＜＜R p，使功率管工作于欠压状态，P c增大，很可能导致P c＞P CM，功率管烧坏。
4-12 一谐振功率放大器，设计在临界工作状态，经测试得输出功率P o仅为设计值的60％，而I C0却略大于设计值。试问该放大器处于何种工作状态分析产生这种状态的原因。
解：R p小，导致放大器进入欠压状态。原因是放大器由临界状态进入欠压状态时，集电极电流脉冲高度增大，导致I C0和I clm略有增大，但V cm因R p而减小，结果是P o减小，P D 增大，ηc减小。
*
4-21 根据题图4-21所示的谐振功率放大器原理电路，按下列要求画出它的实用电路。（1）两级放大器共用一个电源；（2）T2管的集电极采用并馈电路，基极采用自给偏置电路；（3）T1管的集电极采用串馈电路，基极采用分压式偏置电路。
解：根据题意要求画出的电路如题图4-21（b）所示。图中，两级共用一个电源。电源线必须串接电源滤波网络R C1、C C1、L C1、C C2。T2管基极接高频扼流圈L b，提供直流通路，并利用扼流圈的直流电阻产生自给偏压。T2管集电极接高频扼流圈L c2，组成并馈电路。在L2和L3的接点上并接电容C3，构成T型匹配滤波网络。
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：通信0704 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 通信电子线路综合设计 课程设计目的： ①较全面了解常用的数据分析与处理原理及方法； ②能够运用所学知识进行初步电路的设计； ③掌握基本的文献检索和文献阅读的方法； ④提高正确地撰写论文的基本能力。 课程设计内容和要求 1.高频小信号调谐放大器的电路设计 2. LC振荡器的设计； 3.高频谐振功率放大器电路设计。 初始条件： ①电路板及元件，参数； ②通信原理，高频，电路等基础知识。 时间安排： 课程设计时间为5天。 （1）方案设计，时间1天； （2）软件设计，时间2天； （3）系统调试，时间1天； （4）答辩，时间1天。 指导教师签名： 2010年月日 系主任（或责任教师）签名：年月
目录 目录 (1) 摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 1高频小信号调谐放大器的电路设计.. (1) 1.1 主要技术指标： (1) 1.2给定条件 (1) 1.3设计过程 (2) 1.4 单调谐高频小信号放大器电路调试 (5) 2 LC三点式反馈振荡器设计与制作 (6) 2.1电容三点式振荡器原理工作原理分析 (6) 2.2 主要设计技术性能指标 (10) 2.3 基本设计条件 (10) 2.4 电路结构 (10) 2.5 静态工作电流的确定 (10) 2.6 确定主振回路元器件 (11) 2.7 电路调试 (12) 3 高频谐振功率放大器电路设计与制作 (13) 3.1设计要求 (13) 3.2确定功放的工作状态 (13) 3.3 基极偏置电路计算 (14) 3.4计算谐振回路与耦合线圈的参数 (14) 3.5电源去耦滤波元件选择 (15) 3.6 电路调试 (15) 4 心得体会 (16) 5 参考文献 (17) 本科生课程设计成绩评定表 (18)
前言 在通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，通信距离越远，要求输出功率越大。为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。在无线电信号发射过程中，发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小，因此在它后面要经过一系列的放大，如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等，获得足够的高频功率后，才能输送到天线上辐射出去。这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。 本次课设报告先是对高频功率放大器有关理论知识作了一些简要的介绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，最后设计出整体电路图，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后总结课设体会。 工程概况 高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。例如，自20至20000 Hz，高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高（由几百Hz 一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。例如，调幅广播电台（535－1605 kHz 的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高，则相对频宽越小。因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。 正文 3.1课程设计目的 由于高频振动器所产生的高频振动信号的功率很小，不能满足发射机天线对发射机的功率要求，所以在发射之前需要经过功率放大后才能获得足够的功率输出。 本次课程设计使通过已学的电路基础知识，模拟高频振动功率放大器，使发射机内部各级电路之间信号功率能有效传输，这就要求放大器输入端和输出端都能实现阻抗匹配。即放大器输入端阻抗和信号阻抗匹配，放大器输出端阻抗和负载阻抗匹配。
高频谐振功率放大器实验 121180166 赵琛 1、实验目的 1.进一步掌握高频丙类谐振功率放大器的工作原理。 2.掌握丙类谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。 3.掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。 4. 掌握测量丙类功放输出功率，效率的方法。 二、实验使用仪器 1. 丙类谐振功率放大器实验板 2. 200MH泰克双踪示波器 3. FLUKE万用表 4. 高频信号源 5. 扫频频谱仪（安泰信） 6 . 高频毫伏表 三、实验基本原理与电路 1.高频谐振功率放大器原理电路 高频谐振功率放大器是一种能量转换器件，它可以将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。高频谐振功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，其作用是放大信号，使之达到足够的功率输出，以满足天线发射和其它负载的要求。 高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。放大器电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ＝180，效率η最高为50％，而丙类功放的θ＜90°，效率η可达到80％。谐振功率放大器采用丙类功率放大器，采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。高频谐振功率放大器原理电路如图3-1。 图中U b为输入交流信号，E B是基极偏置电压，调整E B，改变放大器的导通角，以改变放大器工作的类型。E C是集电极电源电压。集电极外接LC并联振荡回路的功用是作放大器负载。放大器工作时，晶体管的电流、电压波形及其对应关系如图3-1所示。晶体管转移特性如图3.2中虚线所示。由于输入信号较
大，可用折线近似转移特性，如图中实线所示。 图中' B U 为管子导通电压，g m 为特征斜率（跨导）。 图3-1 高频谐振功率放大器的工作原理 设输入电压为一余弦电压，即 u b =U bm cos ωt 则管子基极、发射极间电压u BE 为 u BE =E B +u b =E B +U bm cos ωt 在丙类工作时，E B <' B U ，在这种偏置条件下，集电极电流i C 为余弦脉冲，其最 大值为i Cmax ，电流流通的相角为2θ，通常称θ为集电极电流的通角，丙类工作时，θ<π/2 。把集电极电流脉冲用傅氏级数展开，可分解为直流、基波和各次谐波i C =I C0+i c1+i c2+=I C0+I c1m cos ωt+I c2m cos2ωt+… 式中，I C0为直流电流，I c1m 、I c2m 分别为基波、二次谐波电流幅度。 i R L
一、选择题 1、RLC 并联电路在f 0时发生谐振，当频率增加到2f 0时，电路性质呈（ ） A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 2、处于谐振状态的RLC 串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现出（ ） A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 3、下列说法中，（ ）是正确的。 A 、串谐时阻抗最小 B 、并谐时阻抗最小 C 、电路谐振时阻抗最小 4、发生串联谐振的电路条件是（ ） A 、R L 0ω B 、LC f 1 0= C 、LC 1 0=ω 5、在RLC 串联正弦交流电路，已知XL=XC=20欧，R=20欧，总电压有效值为220V ，电感上的电压为（ ）V 。 A 、0 B 、220 C 、 6、正弦交流电路如图所示，已知电源电压为220V ，频率f=50HZ 时，电路发生谐振。现将电源的频率增加，电压有效值不变，这时灯泡的亮度（ ）。 A 、比原来亮 B 、比原来暗 C 、和原来一样亮 7、正弦交流电路如图所示，已知开关S 打开时，电路发生谐振。当把开关合上时，电路呈 现（ ）。 A 、阻性 B 、感性 C 、容性 二、计算题 1、在RLC 串联电路中,已知L=100mH,R=Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数. 2、 一个串联谐振电路的特性阻抗为100Ω,品质因数为100,谐振时的角频率为1000rad/s,试求R,L 和C 的值. 3、一个线圈与电容串联后加1V 的正弦交流电压,当电容为100pF 时,电容两端的电压为100V 且最大,此时信号源的频率为100kHz,求线圈的品质因数和电感量。 4、已知一串联谐振电路的参数Ω=10R ，mH 13.0=L ，pF 558=C ， 外加电压5=U mV 。
高频电子电路第一章 (一) 填空题 1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。 （答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz） 2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器） 3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器） 4、通信系统的组成：、、、、。 （答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端） 5、在接收设备中，检波器的作用是。 （答案：还原调制信号） 6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。 （答案：电缆；自由空间） 7、调制是用音频信号控制载波的、、。 （答案：振幅；频率；相位） 8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。（答案：越短；越低） （二）选择题 1、下列表达式正确的是。 A）低频信号可直接从天线有效地辐射。 B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。 C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。 D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。 （答案：B） 2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。 A）辐射信号的波长。B）辐射信号的频率。 C）辐射信号的振幅。D）辐射信号的相位。 （答案：A） 3、电视、调频广播和移动通信均属通信。 A）超短波B）短波C）中波D）微波 （答案：A） （三）问答题 1、画出通信系统的一般模型框图。 2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。 3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。 第二章《高频小信号放大器》
（一）填空题 1、LC选频网络的作用是。（答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号） 2、LC选频网络的电路形式是。 （答案：串联回路和并联回路） 3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。 （答案：可变电容器电容量） 4、单位谐振曲线指。 （答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比） 5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。（答案：平坦；差） 6、通频带是指。 （答案：单位谐振曲线≥所对应的频率范围） 7、LC串联谐振回路Q值下降，频带，选择性。 （答案：增宽；变差） 8、距形系数K r 定义为单位谐振曲线f值下降到时的频带范围与通频带之比。（答案：） 9、理想谐振回路K r ，实际回路中K r ，其值越越好。（答案：等于1；大于1；小） 10、LC并联谐振回路谐振时，阻抗为。 （答案：最大且为纯电阻） 11、LC并联谐振回路，当f=f0即谐振时回路阻抗最且为，失谐时阻抗变，当f
毕业设计（论文）任务书 2010 年 1 月 10 日至 2010 年 4 月 25 日题目：谐振功率放大电路的设计 姓名： 学号： 系部：物理系 专业：电子信息科学与技术 年级：二00六 指导教师：（签名） 系主任（或教研室主任）：（签章）
谐振功率放大电路的设计 XX大学 XXX 摘要： 本论文利用所学的高频电子线路知识，设计一个高频功率放大器。通过对电路的设计，来掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，就要采用高频功率放大器。由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。功率放大电路的主要性能指标：输出功率、效率和非线性失真，而通常在实际应用中为了节省能量所以效率显得尤为重要，因此丙类工作状态为我们所采用，而在工作中为了滤除丙类工作中产生的众多高次谐波分量，因而采用LC谐振回路作为选频网络，也因此也称为丙类谐振功率放大电路 由于丙类谐振功率放大电路方便实用而且容易实现，所以本篇论文主要展示其工作原理、状态及效果。 关键词：谐振、功率、丙类谐振功率、放大电路的设计
目录 （一）设计原理 (5) （二）谐振功率放大电路的工作原理 (7) （三）选定器件 (11) （四）安装调试 (12) （五）结束语 (12) （六）致谢 (13) （七）参考文献 (13)
引言 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，功率放大电路的应用也变得越来越广泛，作为电子器件中最重要的的功率放大元件，功率放大器也是高频电子线路中需要我们学习的一门主要课程。因此，这门课程也要求我们熟悉谐振功率放大器的工作方法及工作状态，懂得谐振功率放大器的工作原理并且能设计和测试简单的谐振功率放大电路。 因为功率放大器在实际应用中重要而广泛，所以谐振功率放大器的性能以及效率就显得尤为重要。在放大器中根据晶体管的工作状态的不同，或晶体管集电极导通角的范围的差异，放大器又可以分为甲、乙、丙、丁等不同的种类。晶体管中电流的导通角越小，放大器的工作效率也就越高。所以谐振功率放大器一般都工作在丙类状态，主要应用于无线发射机中，用来对载波信号或高频已调波信号进行功率放大。
第4章 谐振功率放大器习题参考解答 4-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？ 解：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。 4-2 一谐振功率放大器，若选择甲、乙、丙三种不同工作状态下的集电极效率分别为：％＝甲50c η，％＝乙75c η，％＝丙85c η。试求： （1） 当输出功率P o =5W 时，三种不同工作状态下的集电极耗散功率P C 各为多少？ （2） 若保持晶体管的集电极耗散功率P C ＝1W 时，求三种不同工作状态下的输出功率P o 各为多少？ 解：通过本题的演算，能具体了解集电极效率对集电极耗散功率和输出功率的影响。 （1）根据集电极效率ηc 的定义 c o o D o c P P P P P +== η 可得 o c c c P P ηη-=1 将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式可得 P c 甲＝P o ＝5W ，P c 乙＝0.33P o ＝1.65W ，P c 丙＝0.176P o ＝0.88W 可看出η c 越高，相应的 P c 就越小。 （2）从P c 的表达式可以推导出 c c c o P P ηη-=1 将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式得 P o 甲＝P c ＝1W ，P o 乙＝3P c ＝3W ，P o 丙＝5.67P c ＝5.67W 可见，在P c 相同时，效率越高，输出功率就越大。 4-4 某一晶体管谐振功率放大器，设已知V CC =24V ，I C0＝250mA ，P o ＝5W ，电压利用系数ξ＝1。试求P D 、ηc 、R p 、I cm1、电流通角θc 。 解： ()W W I V P C CC D 625.0240=?== %3.83833.06 5====D o c P P η V V V V CC cm 24241=?==ξ
课程设计任务 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计 2、电源电压V cc＝＋12V，采用NXO－100环形铁氧体磁芯， 3、工作频率f0＝6MHz 4、负载电阻R L＝75Ω时，输出功率P0≥100Mw，效率η>60％ 5、完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总 时间安排： 二十周一周，其中3天硬件设计，4天软、硬件调试及答辩。 指导老师签名 年月日 系主任（或责任老师）签名： 年月日
目录 摘要...................................................................................................................................... I 1 高频功率放大器简介. (1) 1.1 宽带功放 (1) 1.2 丙类功率放大器. (4) 2 单元电路的设计 (6) 2.1 丙类功率放大器的设计 (6) 2.2 甲类功率放大器的设计 (8) 2.3 电路仿真 (9) 3 电路的安装与调试 (10) 4 课程设计心得体会 (12) 参考文献 (14) 附录1 (15)
摘要 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大。以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360°，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180°；丙类放大器电流的流通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。高频功率放大器在很多领域和方面都有应用，并且涉及到很多方面的知识点，则在此次设计中我们可以掌握高频宽带功放与高频谐振功放的设计方法，电路调谐及测试技术；负载的变化及激励电压，基极偏置电压，集电极电压的变化对放大器工作状态的影响；了解寄生振荡引起的波形失真及消除寄生振荡的方法；并且可以了解并掌握仿真软件的应用。 关键词：高频谐振功率放大器谐振回路耦合回路工作状态
电工技术基础与技能 第九章 谐振电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、在R-L-C 串联电路中，若R = X L = X C =100Ω，则该电路处于谐振状态。 （ ） 2、R-L-C 串联谐振又称为电流谐振。 （ ） 3、串联谐振时，感抗等于容抗，此时电路中的电流最大。 （ ） 4、谐振电路的功率因数大于1。 （ ） 5、谐振电路的选择性越好，那么频带宽度也就越宽。 （ ） 二、选择题 1、在R-L-C 串联电路发生谐振时，下列说法正确的是（ ）。 A.Q 值越大，通频带越宽 B.端电压是电容两端电压的Q 倍 C.电路的电抗为零，则感抗和容抗也为零 D.总阻抗最小，总电流最大 2、处于谐振状态的R-L-C 串联电路，当电源频率升高时，电路呈( )。 A.电感性 B.电容性 C.电阻性 D.无法确定 3、R-L-C 串联电路谐振的条件是（ ）。 A.ωL=ωC B.L=C C. C L ωω1= D. L 1 C = 4、在R-L-C 串联电路中，当端电压与电流同相时，下列关系式正确的是（ ）。 A. ωL 2C=1 B. ω2 LC=1 C. ωLC=1 D. ω=LC 5、电感线圈与电容器并联的电路中，当R 、L 不变，增大电容C 时，谐振频率f 0将( )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 三、填充题 1、R-L-C 串联电路的谐振频率仅由电路参数 L 和 C 决定，而与电阻 R 的大小 无关 ，它反映了电路本身的固有特性。 2、串联谐振时，电阻上的电压等于 端电压 ，电感和电容上的电压 相等 并 为端电压的 Q 倍。因此串联谐振又称为 电压谐振 。 3、电路品质因数Q 值的大小是电路品质优劣的重要指标。Q 值越高，谐振曲线就 越 陡 ，电路选择性 越好 ，通频带 越窄 ，所以在广播通信中， 既要考虑 选择性 ，又要考虑 通频带宽度 ，因此品质因数要选择的适当。 4、R-L-C 串联电路中，电路端电压U=20V ，ω=100rad/s ，R=10Ω，L=2H ，调节电 容C 使电路发生谐振，此时C= 50 μF ，电容两端的电压为 400 V 。 5、电感线圈与电容器并联的谐振电路中，线圈电阻越大，电路的品质因数 越 小 ，电路的选择性就越 差 。 四、问答与计算题 1、收音机的输入调谐回路为R-L-C 串联谐振电路，当电容为160pF ，电感为250 μH ，电阻为20Ω时，求谐振频率和品质因数。 解: KHz X X LC f 79610 250*10 160*14.3*21 216 12 0== = --π 6.6220 10250*798000*14.3*226 00====-X R L f R L Q πω
液压传动例题和习题 第一次作业内容(第四周星期四上课时交) 例题4—4 泵的额定流量为min /100L ，额定压力为MPa 5.2，当转速为min /1450r 时， 机械效率为 9.0=m η。由实验测得，当泵出口压力为零时，流量为min /106L ，压力为MPa 5.2时，流量为min /7.100L ， 求： 1 ) 泵的容积效率； 2 ) 如泵的转速下降到min /500r ，在额定压力下工作时，估算泵的流量为多少？ 3 ) 上述两种转速下泵的驱动功率。 解：1) 出口压力为零时的流量为理论流量，即min /106L ，所以泵的容积效率95.0106/7.100==V η。 2 ) 转速为min /500r 时，泵的理论流量为min /55.36min /1450 500 106L L =? ，因压力仍是额定压力，故此时的泵的流量为min /72.34min /95.055.36L L =?。 3) 泵驱动功率在第一种情况下为kW 91.49.0601065.2=??，第二种情况下为 kW kW 69.19 .06055 .365.2=?? 4—5 泵的输出压力为MPa 5，排量为r mL /10。机械效率为95.0，容积效率为0.9，当转速为1200min /r 时，泵的输出功率和驱动泵的电机功率等于多少？ 4—6 设液压泵转速为min /950r ，排量为r mL q p /168=，在额定压力MPa 95.2和同样转速下，测得的实际流量为min /150L ，额定工况下的总效率为87.0，求： 1 ) 泵的理论流量t q ； 2 ) 泵的容积效率v η； 3 ) 泵的机械效率m η； 4 ) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率； 5 ) 驱动泵的转矩。 4—7 一液压马达排量为r mL /.80，负载转矩m N ?50时，测得机械效率为0.85，将此马达作泵使用，在工作压力为Pa 6 1062.4?时，其扭矩机械损失与上述液压马达工况时相同，求此时泵的机械效率。 例题4—8 某液压马达的进油压力为MPa 10，排量为r mL /200，总效率为0.75，机械效率为0.9，试计算： 1 ) 该马达能输出的理论转矩； 2 ) 若马达的转速为min /500r ，则输入马达的流量为多少？ 3) 若外负载为 ()m in /500200r n m N =? 时 ，该马达输入和输出功率各为多少？ 解：1) 依公式 ,21 m t pq T ?= π ，可算得马达输出的理论转矩为m N m N ?=?????-3.31810200101021 66π 。 2) 转速为min /500r 时，马达的理论流量为min /100min /105002003 L L n q q m t =??==-，因其容 积效率 83.09 .075 .0=== m v ηηη，所以输入的流量为min /120min /83.0100L L q v t == η。 3) 压力为MPa 10时，它能输出的实际转矩为m N m N ?=??5.2869.03.318 ，如外负载为m N ?200 ， 则压力差不是MPa 10 而是M P a 98.6 ，所以此时马达的输入功率为
高频电子线路课程设计报告 题目：丙类功率放大器 院系： 专业：电子信息科学与技术 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 报告成绩： 2013年12月20日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (2) 、系统方案论证 丙类谐振功率放大器电路 、模块电路设计 丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 匹配网络 VBB 、Vcm、Vbm、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析 四、整体电路与系统调试及仿真结果 (11) 电路设计与分析 .仿真与模拟 Multisim 简介 基于Multisim电路仿真用例 五、主要元器件与设备 (14) 晶体管的选择 判别三极管类型和三个电极的方法 电容的选择 六、课程设计体会与建议 (17) 、设计体会 、设计建议 七、结论 (18) 八、参考文献 (19)
一、设计目的 电子技术迅猛发展。由分立元件发展到集成电路，中小规模集成电路，大规模集成电路和超大规模集成电路。基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大的输出功率，而且，通信距离越远，要求输出功率越大。所以，为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛的应用，而且能高效率的将电源供给的直流能量转换为高频交流输出，研究它具有很高的社会价值。 设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真，以及对丙类谐振功率放大器发展的展望。 二、设计思路 丙类谐振功率放大器工作原理 图2-2-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压V BB应设置在功率的截止区。 输入回路 由于功率管处于截止状态，基极偏置电压V BB作为结外电场，无法克服结内电场，没有达到晶体管门坎电压，从而，导致输入电流脉冲严重失真，脉冲宽度小于90o。 由i C≈βi B知，i C也严重失真，且脉宽小于90o。 输出回路 若忽略晶体管的基区宽度调制效应以及结电容影响,在静态转移特性曲线(i C～V BE)上画出的集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列,脉冲宽度小于半个周期。
天津天狮学院 《高频电子线路》设计报告 题目：高频谐振功率放大器 专业：（本14级电子信息工程 班级：2班 ：黄霞 总成绩： 天津天狮学院信息与自动化学院 2016年 5月 10 日
课程设计任务 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、采用晶体管完成一个高频谐振功率放大器的设计 2、电源电压V cc＝＋12V，采用NXO－100环形铁氧体磁芯， 3、工作频率f0＝6MHz 4、负载电阻R L＝75Ω时，输出功率P0≥100Mw，效率η>60％ 5、完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总
目录 摘要.................................................................................................................................................. I 1 高频功率放大器简介 (1) 1.1 高频功率放大器的分类 (1) 1.2 高频功率放大器的主要技术指标. (2) 1.3 功率放大器的三种工作状态 (2) 1.4 高频功率放大器的分析方法 (3) 2 放大器电路分析 (4) 2.1 谐振功放基本电路组成 (4) 2.2 集电极电流余弦脉冲分解 (5) 2.3 谐振功率放大器的动态特性 (7) 2.3.1 谐振功放的三种工作状态 (7) 2.3.2 谐振功率放大器的外部特性 (8) 3 单元电路的设计 (11) 3.1 丙类功率放大器的设计 (11) 3.1.1 放大器工作状态的确定 (11) 3.1.2谐振回路和耦合回路参数计算 (12) 3.2 甲类功率放大器的设计 (12) 3.2.1电路性能参数计算 (12) 3.2.2静态工作点计算 (14) 3.3 电路原理图 (14) 4 电路的安装与调试 (15) 5 课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录1 (18)
第九章 串联谐振电路习题 （一）、填空题 1、在RLC 串联电路中，当总电压与总电流同相位时，电路呈阻性的状态称为 。 2、串联正弦交流电路发生谐振的条件是 ，谐振时的谐振频率品质因数Q= ，串联谐振又称为 。 3、在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗 ；此时电路中的阻抗最 ，电流最 ，总阻抗Z= 。 4、在一个RLC 串联正弦交流电路中，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V ，用电流表测得电流为10A ，此电路中R= ，P= ，Q= ，S= 。 5、在含有L 、C 的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为 。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 ，电压一定时电流 ，且在电感和电容两端将出现 。 6、常利用串联谐振电路来选择电台信号，这个过程称为 。 7、谐振发生时，电路中的角频率=0ω ，=0f 。 8、以角频率ω作为自变量，把回路电流I 作为它的函数，绘成函数曲线，把这个曲线称为 。 9、传输的信号往往不是具有单一频率的信号，而是包含着一个频率范围，称为 。 （二）、判断题 1、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中，也广泛应用于电力系统中。 （ ） 2、串联谐振在L 和C 两端将出现过电压现象，因此也把串联谐振称为电压谐振。 （ ） 3、串联谐振时，感抗等于容抗，此时电路中的电流最大。（ ） 4、谐振电路的功率因数大于1。（ ） 5、谐振电路的选择性越好，那么频带宽度也就越宽。（ ） 6、RLC 串联电路中当电源频率f 大于谐振频率0f 时，该电路呈现电容性。（ ） （三）、选择题 1、RLC 并联电路在f 0时发生谐振，当频率增加到2f 0时，电路性质呈（ ） A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 2、处于谐振状态的RLC 串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现出（ ） A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 3、下列说法中，（ ）是正确的。 A 、串谐时阻抗最小 B 、并谐时阻抗最小 C 、电路谐振时阻抗最小 4、发生串联谐振的电路条件是（ ）
简答题与计算题 1、 简述回油节流阀调速回路与进油节流阀调速回路的不同点。 2、 一夹紧油路如图所示，若溢流阀的调整压力p 1＝5MPa ，减压阀的调整压力p 2＝2.5MPa ， 试分析夹紧缸活塞空载时A ，B 两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？夹紧时活塞停止运动后，A,B 两点压力又各为多少？减压阀阀芯又处于什么状态？ 3、如图7-2所示液压回路，两个液压缸的几何尺寸相同，无杆腔活塞面积皆为 24m 1020-?=A ，两缸支承的重物分别为N 70001=W ，N 40002=W ，溢流阀调定压力MPa 5=v p 。两缸的工作顺序为：液压缸1先运动，当液压缸1上升到顶端位置后液压缸2再向上运动；在液压缸2运动时，要求液压缸1保持在顶端位置。试确定顺序阀的调整压力。
4、如图7-4所示液压回路，已知溢流阀的调定压力MPa 5y =p ，顺序阀的调定压力MPa 3x =p ，液压缸1活塞的有效面积241m 1050-?=A ，负载kN 10L =F 。若管路压力损失忽略不计，当两换向阀处于图示位置时，试求： (1) 液压缸活塞运动时A,B 两点的压力A p 、B p ； 图7—4 (2) 液压缸活塞运动到终端后，A 、B 两点的压力； (3) 当负载kN 20L =F ，A 、B 两点的压力。 5、如图7-5所示液压系统，两液压缸有效面积2221m 101-?==A A ,液压缸1负载 N 35000L =F ，液压缸2运动时负载为零。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4MPa 、3MPa 和2MPa 若不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，确定下列三种工况下A 、B 、C 点的压力。 (1)液压泵启动后，两换向阀处于中位时； (2)换向阀电磁线圈1Y A 通电，液压缸l 活塞运动时及活塞运动到终端后； (3)换向阀电磁线圈1Y A 断电，2Y A 通电，液压缸2活塞运动时及碰到固定挡块时。
振荡电路专题练习 1470振 荡 器 之 所 以 能 获 得 单 一 频 率 的 正 弦 波 输 出 电 压，是 依 靠 了 振 荡 器 中 的 ( )。 (a) 选 频 环 节 (b) 正 反 馈 环 节 (c) 基 本 放 大 电 路 环 节 2471自 激 正 弦 振 荡 器 是 用 来 产 生 一 定 频 率 和 幅 度 的 正 弦 信 号 的 装 置，此 装 置 之 所 以 能 输 出 信 号 是 因 为（ ） 。 (a) 有 外 加 输 入 信 号 (b) 满 足 了 自 激 振 荡 条 件 (c) 先 施 加 输 入 信 号 激 励振 荡 起 来， 后 去 掉 输 入 信 号 3472一 个 振 荡 器 要 能 够 产 生 正 弦 波 振 荡，电 路 的 组 成 必 须 包 含（ )。 (a) 放 大 电 路，负 反 馈 电 路 (b) 负 反 馈 电 路、选 频 电 路 (c) 放 大 电 路、 正 反 馈 电 路、 选 频 电 路 4473振 荡 电 路 的 幅 度 特 性 和 反 馈 特 性 如 图 所 示，通 常 振 荡 幅 度 应 稳 定 在 （ ）。 (a) O 点 (b) A 点 (c) B 点 (d) C 点 5474反 馈 放 大 器 的 方 框 图 如 图 所 示，当 &U i = 0 时，要 使 放 大 器 维 持 等 幅 振 荡，其 幅 度 条 件 是（ ）。 (a) 反 馈 电 压 U f 要 大 于 所 需 的 输 入 电 压 U be (b) 反 馈 电 压 U f 要 等 于 所 需 的 输 入 电 压 U be (c) 反 馈 电 压 U f 要 小 于 所 需 的 输 入 电 压 U be 6475一 个 正 弦 波 振 荡 器 的 开 环 电 压 放 大 倍 数 为 A u ， 反 馈 系 数 为 F ，该 振 荡 器 要 能 自 行 建 立 振 荡，其 幅 值 条 件 必 须 满 足 （ ）。 (a) || A F u =1 (b) ||A F u <1 (c) ||A F u >1 7476一 个 正 弦 波 振 荡 器 的 开 环 电 压 放 大 倍 数 为 A u ，反 馈 系 数 为 F ，能 够 稳 定 振 荡 的 幅 值 条 件 是 （ ）。 (a) ||A F u >1 (b) || A F u <1 (c) || A F u =1 8477反 馈 放 大 器 的 方 框 图 如 图 所 示，要 使 放 大 器 产 生 自 激 振 荡，其 相 位 条 件 是（ ）。 (a) 反 馈 电 压 &f U 与 电 压 &U be 之 间 的 相 位 差 为 90? U om fm
基本回路例题 例题⑴ 在图中，A 、B 两液压缸的有杆腔面积和无杆腔的面积分别均相等，负载F A ＞F B ，如不考虑泄漏和摩擦等因素，试问： ⑴两液压缸如何动作? ⑵运动速度是否相等? ⑶如节流阀开度最大，压降为零，两液压缸又如何动作?运动速度有何变化? ⑷将节流阀换成调速阀，两液压缸的运动速度是否相等? 解答：本题考查压力形成概念与节流调速原理！ (1)两缸动作顺序： 对于图示(a)、(b)回路均是B 缸先动，B 缸运动到终点后，A 缸开始运动。其理由如下： 对于图（a ）所示的出口节流调速回路而言，可知，出口节流调速回路，进油腔压力，即无杆腔压力始终保持为溢流阀的调整压力值p Y ，有杆腔压力则随负载变化。 根据液压缸力平衡方程式，有 2!A p F A p A A Y ?+= 和 2!A p F A p B B Y ?+= 因F A ＞F B ，所以Δp B ＞Δp A ，负载小的活塞运动产生的背压高；这个背压(即Δp B )又加在A 缸的有杆腔，这样使A 缸的力平衡方程变为 2! A p ＜F A p B A Y ?+ 因此A 缸不能运动，B 缸先动。直至B 缸运动到终点后，背压Δp B 减小到Δp A 值，A 缸才能运动。 对于图（b ）所示进口节流调速回路而言，负载大小决定了无杆腔压 A 缸的工作压力为 1 A F p A A = ，B 缸的工作压力为 1 A F p B B =
由于F A ＞F B ，所以p A ＞p B ，工作压力达到p B ，即可推动B 缸克服负载运动，此时压力不可能继续升高，正是由于这种原因，B 缸先动，待它到达终点停止运动后，工作压力升高到p A ，A 缸才能运动。 ⑵两缸运动速度： 通过节流阀的流量受节流阀进出口压力差的影响，因为Δp B ＞Δp A ，所以B 缸运动时，通过节流阀的流量大，B 缸运动速度高。 更详细地，可用通过节流阀的流量方程来说明：由薄壁小孔公式，有 B 缸运动速度 25 .02A p CA A q v B T TB B ?= = A 缸运动速度 2 5.02 A p CA A q v A T TA A ?== 因为Δp B ＞Δp A ，所以v B ＞v A 亦可以用节流调速回路的速度负载特性来进行分析。 ⑶节流阀开度最大，压降为零时，两液压缸的动作顺序及其运动速度： 由于F A ＞F B ，B 缸所需压力低于A 缸所需压力，所以B 缸先动，运动到终点后，待压力升到A 缸所需压力时，A 缸动作。 由于采用的是定量泵，A 和B 缸的A 1相等，所以两液压缸的运动速度相等。 ⑷将节流阀换成调速阀时，两液压缸的运动速度： 因有调速阀中的定差减压阀的压力补偿作用，负载变化时仍能使调速阀输出流量稳定，所以两液压缸的运动速度相等。 例题⑵ 在图中，已知A 1＝20cm 2 ，A 2＝10cm 2，F ＝5kN ，液压泵流量q p ＝16L/min ，节流阀流量q T ＝0.5L/min ，溢流阀调定压力p y ＝5MPa ，不计管路损失，回答下列问题： ⑴电磁铁断电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？ ⑵电磁铁通电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？
高频电子线路杨霓清答案第七章-高频功 率放大器 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
思考题与习题 为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态为什么采用谐振回路作负 载为什么要调谐在工作频率上回路失谐将产生什么结果 答：高频功率放大器的输出功率高，其效率希望要高些，这样在有源器 件的损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件的安全 工作。乙类丙类放大器状态的效率比甲类高因此高频功率放大器常选用乙 类或丙类放大器。 乙类和丙类放大器的集电极电流为脉冲状，只有通过谐振电阻p R 相 乘，产生边疆的基波电压输出。回路调谐于工作频率是为了取出基波电压 输出。 丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别为 什么会产生这些区别动态特性的含义是什么 答：所谓动态特性是指放大器的晶体管（c g 、bz U ）、偏置电源（cc V 、 bb V ）、输入信号（bm U ）、输出信号或谐振电阻（cm U 或p R ）确定后，放 大器的集电极电流c i 随be u 和ce u 的变化关系。事实上，改变bb V 可以使放大 器工作于甲类、乙类或丙类。而工作在甲类，电流c i 是不失真的，所作的 负载线也是在确定动态特性，它的动态特性为一条负斜的直线，是由负载 线决定的。 而丙类放大器的bb V ＜bz V ，电流产生失真，是周期脉冲电流。而输出 电压是谐振回路的谐振电阻p R 与电流脉冲的基波电流相乘，即电流c i 的变 化为脉冲状，而输出电压是连续的基波电压，因此动态特性不能简单地用 谐振电阻p R 负载线决定。只能根据高频谐振功率放大器的电路参数用解析 式和作图法求得，它与甲类放大的负载线不同，其动态特性为。原因是电 流为脉冲状，有一段时间c i 是为0的 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙 类 答：因为谐振功放的输出负载为谐振回路，该回路具有迁频特性，可以 从晶体管的余弦脉冲电流中，将不失真的基波电流分量迁频出来，在并联谐振 回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻听电阻特性输出负载不具备这样的 功能，因此不能在丙类工作。