高频电子线路最新版课后习题解答第四章 高频功率放大器习题解答
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思考题与习题4.1 按照电流导通角θ来分类,θ=180度的高频功率放大器称为甲类功放,θ>90度的高频功放称为甲乙类功放,θ=90度的高频功率放大器称为乙类功放,θ<90度的高频功放称为丙类功放。
4.2 高频功率放大器一般采用LC谐振回路作为负载,属丙类功率放大器。
其电流导通角θ<90度。
兼顾效率和输出功率,高频功放的最佳导通角θ= 60~70 。
高频功率放大器的两个重要性能指标为电源电压提供的直流功率、交流输出功率。
4.3 高频功率放大器通常工作于丙类状态,因此晶体管为非线性器件,常用图解法进行分析,常用的曲线除晶体管输入特性曲线,还有输出特性曲线和转移特性曲线。
4.4 若高频功率放大器的输入电压为余弦波信号,则功率三极管的集电极、基极、发射极电流均是余弦信号脉冲,放大器输出电压为余弦波信号形式的信号。
4.5 高频功放的动态特性曲线是斜率为1-的一条曲线。
R∑υ对应的静态特性曲线的交点位于放大区就4.6对高频功放而言,如果动态特性曲线和BEmaxυ称为欠压工作状态;交点位于饱和区就称为过压工作状态;动态特性曲线、BEmax 对应的静态特性曲线及临界饱和线交于一点就称为临界工作状态。
V由大到小变化时,4.7在保持其它参数不变的情况下,高频功率放大器的基级电源电压BB功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
高频功放的集电极V(其他参数不变)由小到大变化时,功放的工作状态由过压状态到电源电压CCV(其它参数不变)由小临界状态到欠压状态变化。
高频功放的输入信号幅度bm到大变化,功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
4.8 丙类功放在欠压工作状态相当于一个恒流源;而在过压工作状态相当于一个恒压源。
集电极调幅电路的高频功放应工作在过压工作状态,而基级调幅电路的高频功放应工作在欠压工作状态。
发射机末级通常是高频功放,此功放工作在临界工作状态。
4.9 高频功率放大器在过压工作状态时输出功率最大,在弱过压工作状态时效率最高。
第2章 小信号选频放大器2.1填空题(1)LC 并联谐振回路中,Q 值越大,其谐振曲线越尖锐,通频带越窄,选择性越好。
(2)LC 并联谐振回路谐振时,回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性,低于谐振频率时间阻抗感性。
(3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路,工作在甲类状态,它具有选频作用。
(4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成,其主要优点是接近理想矩形的幅频特性,性能稳定可靠,调整方便。
2.2 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解]900.035610Hz 35.6MHz f ===⨯=3640.722.4k 22.361022.36k 35.610Hz35.610Hz 356kH z100p R Q f BW Q ρρ==Ω=⨯Ω=Ω⨯===⨯=2.3 并联谐振回路如图P2.3所示,已知:300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解]0465kHz f ≈==0.70114k Ω////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω/465kHz/37=12.6kHzp e s p Le e e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ========== 2.4 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ,应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯8.1p oU U ∙∙= 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。
2.4解:为计算简化,这里1R 与电容2C 的容抗之比π221=C X R 较大,可采用部分接入法公式 )(1002121pF C C C C C =+=∑电感 )(253.0)2(12mH C f L o ≈=∑π 接入系数 n=2121=+C C C 1R 在两端等效为)(20**Ω==k R n n R T 电感固有品质因数50,对应的固有谐振电阻)(58.792Ω≈=∑k C f Q R o oo π端等效电阻为)(16Ω≈+k R R R R oT oT有载品质因数10101623=⨯⨯=∑C f Q o L π习 题 第三章3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求?答:高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号,将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载?若回路失谐将产生什么结果?若采用纯电阻负载又将产生什么结果?答:因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c 为电流脉冲,负载必须具有滤波功能,否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大,功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的?各有什么特点?答:根据集电极是否进入饱和区来区分,当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态,在临界线上时高频功放工作临界状态,在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低,集电极耗散功率也较大,输出电压随负载阻抗变化而变化,较少使用,但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大,管子损耗小,放大器的效率也较高。
过压状态下,负载阻抗变化时,输出电压比较平稳且幅值较大,在弱过压时,效率可达最高,但输出功率有所下降,发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。
3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择? (1) 利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加到基极或集电极时,如何选择功放的工作状态?(2) 利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态? (3) 利用功放放大等幅度信号时,应如何选择功放的工作状态?答:(1) 当调制的音频信号加到基极时,选择欠压状态;加到集电极时,选择过压状态。
4-1 如图是用频率为1 000 kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式,并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。
解:(1)为二次调制的普通调幅波。
为二次调制的普通调幅波。
第一次调制:调制信号:F = 3 kHz 载频:f 1 = 10 kHz ,f 2 = 30 kHz第二次调制:两路已调信号叠加调制到主载频f c = 1000 kHz 上。
上。
令 W = 2p ´ 3 ´ 103 rad/sw 1 = 2p ´ 104rad/sw 2= 2p ´ 3 ´ 104rad/s w c = 2p ´ 106rad/s第一次调制:v 1(t ) = 4(1 + 0.5cos W t )cos w 1tv 2(t ) = 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t第二次调制:v O (t ) = 5 cos w c t + [4(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t= 5[1+0.8(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 0.4(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t (2) 实现方框图如图所示实现方框图如图所示(3) 根据频谱图,求功率。
根据频谱图,求功率。
○1 载频为10 kHz 的振幅调制波平均功率的振幅调制波平均功率 V m01 = 2V ,M a1 = 0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ;○2 f 2 = 30 kHz V m02 = 1V ,M a2 = 0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ; ○3 主载频f c = 1000 kHz V m0 = 5VW 5.122120m 0==V P总平均功率P av = P 0 + P av1 + P av2 = 18.08 W ○4 BW AM 由频谱图可知F max = 33 kHz得BW AM = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
第二章 高频电路基础2-1对于收音机的中频放大器,其中心频率f 0=465 kHz .B 0.707=8kHz ,回路电容C=200pF ,试计算回路电感和 Q L 值。
若电感线圈的 Q O =100,问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。
解2-1:答:回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k Ω的电阻。
2-5 一个5kHz 的基频石英晶体谐振器, C q =2.4X10-2pF C 0=6pF ,,r o =15Ω。
求此谐振器的Q 值和串、并联谐振频率。
解2-5:答:该晶体的串联和并联频率近似相等,为5kHz ,Q 值为88464260。
2-7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。
设电阻R=10k Ω,C=200 pF ,T=290 K 。
解:答:电路的等效噪声带宽为125kHz ,和输出均方噪声电压值为19.865μV2.2-10 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽,约 10kHz ,输出信噪比为 12 dB ,要求接收机的灵敏度为 1PW ,问接收机的噪声系数应为多大? 解2-10:根据已知条件答:接收机的噪音系数应为32dB 。
第三章 高频谐振放大器3-4 三级单调谐中频放大器,中心频率f 0=465 kHz ,若要求总的带宽B0.7=8 kHZ ,求每一级回路的 3 dB 带宽和回路有载品质因数Q L 值。
解3-4: 设每级带宽为B 1,则:答:每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
3-5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器(三个双回路),中心频率为f o =465 kHz ,当要求 3 dB 带宽为 8 kHz 时,每级放大器的3 dB 带宽有多大?当偏离中心频率 10 kHZ 时,电压放大倍数与中心频率时相比,下降了多少分贝? 解3-5 设每级带宽为B 1,则:0226120611244651020010100.5864465200f L f C mHπππ-==⨯⨯⨯⨯=≈⨯⨯2由()03034651058.125810LL 0.707f Q f Q B =⨯===⨯0.707由B 得:900312000000000010010171.222465102001024652158.1251171.22237.6610058.125L LLL L L L Q R k C C C Q Q R g g g R Q Q R R R k Q Q Q ΩωππωωΩ∑-===≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯===++=-==⨯≈--因为:所以:()0q q0q 00q0q 093120q C C 60.024C 0.024pF C C C 60.024f f f 0.998f 4.99kHz C 11122C 1110Q 884642602f Cr 25100.0241015 3.6-⨯==≈=++==≈=⎛⎫++ ⎪⎝⎭====ππ⨯⨯⨯⨯⨯π总电容串联频率品质因数20220002064121),11|()|11()11arctan(2)1(2)211101254410200108RH R j CR j C R H j df df H CR df fCR fCR CR kHz CR ωωωωωπππ∞∞∞∞-===++=+==+====⨯⨯⨯⎰⎰⎰0n 网络传输函数为H(j 则等效噪音带宽为B =22202343214444 1.3710290101251019.865()n n n n kTGB H kTB R kTRB R V μ-====⨯⨯⨯⨯⨯⨯=输出噪音电压均方值为U 121212234061015.85101015.8515.85 1.3710290101015883215.85 1.3729o i i F o S N S N kTB N S N dB---=====⨯⨯⨯⨯=≈≈⨯⨯。
高频电子线路(胡宴如 耿苏燕 主编)习题解答目 录第2章 小信号选频放大器 1 第3章 谐振功率放大器 4 第4章 正弦波振荡器10 第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路 22 第6章 角度调制与解调电路 38 第7章 反馈控制电路49第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解] 90-6120.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解] 0465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ,应在回路两端并接一个多大的电阻?[解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯g而471266.7 2.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯g由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L =12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
高频电子线路习题集第一章 绪论1-1 画出无线通信收发信机的原理框图,并说出各部分的功用。
答:上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图,它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器(不一定必须)、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后,首先进行调制后变成一个高频已调波,然后可通过变频,达到所需的发射频率,经高频功率放大后,由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号,经放大后,再经过混频器,变成一中频已调波,然后检波,恢复出原来的信息,经低频功放放大后,驱动扬声器。
话筒扬声器1-2 无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么?答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是:(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时,才有较高的辐射效率和接收效率,这样,可以采用较小的信号功率,传播较远的距离,也可获得较高的接收灵敏度。
1-3无线通信为什么要进行凋制?如何进行调制?答:因为基带调制信号都是频率比较低的信号,为了达到较高的发射效率和接收效率,减小天线的尺寸,可以通过调制,把调制信号的频谱搬移到高频载波附近;另外,由于调制后的信号是高频信号,所以也提高了信道利用率,实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中,用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中,AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅(DSB)、单边带调幅(SSB)、残留单边带调幅(VSSB);在调频方式中,有调频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)等调制方法。
高频电子线路第五版课后习题答案高频电子线路第五版课后习题答案高频电子线路是电子工程中的一个重要分支,其研究的是高频电路的设计、分析和优化。
在学习高频电子线路的过程中,课后习题是巩固知识、提高技能的重要方式。
本文将为大家提供高频电子线路第五版课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章:基础知识1. 什么是高频电子线路?高频电子线路是指工作频率在几十千赫兹(kHz)到几百千赫兹(MHz)之间的电子线路。
它主要应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
2. 高频电子线路的特点有哪些?高频电子线路的特点包括信号失真小、传输损耗小、耦合效应显著、传输线效应显著、元器件参数变化大等。
3. 什么是S参数?S参数是描述高频电子线路中信号传输和反射特性的参数。
S参数包括S11、S12、S21和S22四个参数,分别表示输入端反射系数、传输系数、输出端反射系数和逆传输系数。
第二章:传输线1. 什么是传输线?传输线是一根用于传输高频信号的导线。
常见的传输线有平行线、同轴电缆和微带线等。
2. 传输线的特性阻抗有哪些?传输线的特性阻抗包括平行线的特性阻抗、同轴电缆的特性阻抗和微带线的特性阻抗等。
3. 传输线的特性阻抗如何计算?平行线的特性阻抗可以通过导线间距、导线半径和介质介电常数等参数计算得到。
同轴电缆的特性阻抗可以通过内外导体半径和介质介电常数等参数计算得到。
微带线的特性阻抗可以通过导线宽度、介质厚度和介质介电常数等参数计算得到。
第三章:射频二极管1. 什么是射频二极管?射频二极管是一种特殊的二极管,其工作频率在几十千赫兹(kHz)到几百千赫兹(MHz)之间。
射频二极管具有快速开关速度和低噪声等特点。
2. 射频二极管的工作原理是什么?射频二极管的工作原理是基于PN结的电子流动和载流子的注入与抽取。
当正向偏置时,电子从N区域流向P区域,形成电流;当反向偏置时,电子不能流动,形成电流截止。
3. 射频二极管的主要参数有哪些?射频二极管的主要参数包括最大工作频率、最大直流电流、最大反向电压、最大功率损耗和最大噪声系数等。
思考题与习题4.1 按照电流导通角θ来分类,θ=180度的高频功率放大器称为甲类功放,θ>90度的高频功放称为甲乙类功放,θ=90度的高频功率放大器称为乙类功放,θ<90度的高频功放称为丙类功放。
4.2 高频功率放大器一般采用LC谐振回路作为负载,属丙类功率放大器。
其电流导通角θ<90度。
兼顾效率和输出功率,高频功放的最佳导通角θ= 60~70 。
高频功率放大器的两个重要性能指标为电源电压提供的直流功率、交流输出功率。
4.3 高频功率放大器通常工作于丙类状态,因此晶体管为非线性器件,常用图解法进行分析,常用的曲线除晶体管输入特性曲线,还有输出特性曲线和转移特性曲线。
4.4 若高频功率放大器的输入电压为余弦波信号,则功率三极管的集电极、基极、发射极电流均是余弦信号脉冲,放大器输出电压为余弦波信号形式的信号。
4.5 高频功放的动态特性曲线是斜率为1-的一条曲线。
R∑υ对应的静态特性曲线的交点位于放大区就4.6对高频功放而言,如果动态特性曲线和BEmaxυ称为欠压工作状态;交点位于饱和区就称为过压工作状态;动态特性曲线、BEmax 对应的静态特性曲线及临界饱和线交于一点就称为临界工作状态。
V由大到小变化时,4.7在保持其它参数不变的情况下,高频功率放大器的基级电源电压BB功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
高频功放的集电极V(其他参数不变)由小到大变化时,功放的工作状态由过压状态到电源电压CCV(其它参数不变)由小临界状态到欠压状态变化。
高频功放的输入信号幅度bm到大变化,功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
4.8 丙类功放在欠压工作状态相当于一个恒流源;而在过压工作状态相当于一个恒压源。
集电极调幅电路的高频功放应工作在过压工作状态,而基级调幅电路的高频功放应工作在欠压工作状态。
发射机末级通常是高频功放,此功放工作在临界工作状态。
4.9 高频功率放大器在过压工作状态时输出功率最大,在弱过压工作状态时效率最高。
4.10当高频功率放大器用作振幅限幅器时,放大器应工作在过压工作状态,用作线性功率放大器时应工作在欠压工作状态,当高频功率放大器放大振幅调制信号时,放大器应工作在欠压工作状态,放大等幅信号时应工作在临界工作状态。
4.11假设高频功放开始工作于临界状态,且负载回路处于谐振状态,当回路失谐时,功放会进入欠压工作状态。
高频功率放大器通常采用电流表指示负载回路的调谐。
4.12 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,这样有源器件的损耗功率就低,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,只有通过谐振回路的选频滤波特性,才能选择出所需要的频率的电压输出。
回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。
回路失谐将使工作频率上的电压输出降低,而输出的可能是谐波。
4.13 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:丙类高频功率放大器的动态线(也叫负载线或工作路)是与横坐标的交点为O CC V V <,斜率为与谐振回路的谐振电阻R ∑有关的曲线(斜率正比于1R ∑-)。
低频甲类功率放大器的负载线,是斜率为1LR -'与横坐标的交点交于CC V 的一条直线。
之所以会产生这些区别是因为丙类放大器的BB V <()BE on V ,静态工作点在截止区域,集电极电流C i 为周期脉冲状,产生了失真。
负载是LC 选频回路,输出电压是谐振回路的谐振电阻R ∑与电流脉冲的基波电流相乘,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R ∑来描述负载线。
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,而甲类放大器的静态工作点在放大区,负载是纯电阻,因此负载线是确定的直线。
所谓动态特性是指放大器中的晶体管(c g 、()BE on V )、偏置电源(CC V 、BB V )、输入信号(bm V )、输出信号或谐振电阻(cm V 或R ∑)确定后,放大器的集电极电流C i 随BE υ和CE υ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。
4.14 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:放大器工作在丙类状态的情况下,集电极电流为周期性的余弦电流脉冲。
谐振功放的输出负载为谐振回路,该回路具有选频滤波特性,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选择出来,在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压;而电阻性负载不具备选频滤波的特性,因此不能在丙类工作。
4.15 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号?答:与甲、乙类比较,丙类工作变压器的优点在于:(1)由于丙类工作时晶体管的导通时间短,使管子的瞬时功耗减少,因而效率得到提高。
(2)丙类工作的输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号的不失真。
因此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
4.16 试求图4.2.1a 所示电路的并联谐振回路各次谐波与基频的阻抗值之比。
已知回路的品质因数10LQ rω==,回路谐振于基频。
解:回路的基频阻抗为LR Cr∑=,回路阻抗2211()1(1)pn o n n nL R CrZ L j C jQ Cr Lωωωω∑==+-+-各次谐波与基频的阻抗值之比为2211(1)pn o nZ R jQ ωω∑=+-谐波角频率与基波角频率的关系是0n n ωω=所以10pnZ Q R ∑==≈=4.17 晶体管放大器工作于临界状态,已知200R ∑=Ω,C0=90mA I ,CC 30V V =,o 90θ=。
试求o P 与c η。
解:查表知0(90)α=0.319;1(90)α=0.5,而C0max 0=(90)=90mA C I i α, 所以得到max 09090==282mA (90)0.319C i α≈C1m max 1=(90)=2820.5=141mA C I i α⨯电源电压提供的直流功率3D 0901030 2.7C CC P I V W -==⨯⨯=输出功率 22o 1110.141200 1.9922c m P I R W ∑==⨯⨯= 效率 o 00c D 1.9973.62.7P P η=== 4.18某一晶体管谐振功率放大器,设已知CC V =24V ,CO I =250mA ,o P =5W ,电压利用系数ξ=0.95,试求D P 、c η、R ∑、1c m I 和θ。
解:(1)D P =CC V 0C I =24⨯250⨯103-=6W(2)c η=o P / D P =5/6=83.3% (3)cm V =ξCC V =0.95⨯24=22.8Vo P =212cm V R ∑ R ∑=22cmoV P =222.825⨯=52Ω(4) o P =121cm c m V I1c mI=2ocmPV=2522.8⨯=0.4386A=438.6mA(5) ()1438.61.7544250cimCOIgIθ===查表得:θ=6604.19某一3DA4高频功率晶体管的饱和临界线跨导crg=0.8s 用它做成谐振功率放大器,选定CCV=24V,70oθ=,maxCi=2.2A,并工作于临界状态,试计算:R∑、DP、oP、CP和cη。
答:由于工作于临界状态,其各参数的关系如图所示由图可maxCi=crg()CC cmV U-CC cmV V-=maxCcrig=2.20.8=2.75VcmV= 2.7524 2.75CCV-=-=21.25V(1)R∑=1cmc mVI=()max121.252.20.43670cmoCViα=⨯=22.15V其中()170oα=0.436(2)DP=CC CV I=maxCC CV i()70oα=24⨯2.2⨯0.253=13.36W其中()70oα=0.253(3)oP=112cm c mV I=max12cm CV i()170oα=12⨯21.25⨯2.2⨯0.436=10.19W(4)CP=DP-oP=3.17W(5)cη=oP/DP=76.3%4.20 高频功率放大器的欠压、临界、过压状态是如何区分的?各有什么特点?当CC V 、cm V 、BB V 和R ∑四个外界因素只变化其中一个因素时,功率放大器的工作状态如何变化?解:高频功率放大器的欠压、临界、过压状态是根据动态特性的A 点的位置来区分。
若A 点在max BE u 和饱和临界线的交点上,这就是临界状态。
若A 点在动态线的延长线和max BE u 的延长线上(实际上不存在,交点在饱和区),则为过压状态。
若A 点在max BE u 线上,动态线与max BE u 交在放大区,输出幅度cm V 较小,则为欠压状态。
三种工作状态也可用图所示动态特性来区分。
其中2A 点对应于临界状态,3A 点在放大区是处于欠压状态。
而1A 点是不存在的,它对应的是进入过压状态。
4.20题图解 三种工作状态的区分欠压区的特点是电流脉冲为尖顶,输出电压幅度相对较小,其输出功率较小,效率也低,除在基极调幅电路中应用外,其它应用较少。
临界状态,输出电压田头在,电流为尖顶脉冲,输出功率最大,效率较高,较多的应用于发射机中的输出级。
过压状态,电流为凹顶脉冲,输出电压幅度大,过压区内输出电压振幅随R p变化小,常作为发射机的高频功率变压器的中间级应用。
改变CC V 时,CC V 由小变大,工作状态由过压到临界然后到欠压。
改变bm V 时,由小变大,工作状态由欠压到临界然后到过压。
改变BB V ,负向正变,工作状态由欠压到临界然后到过压。
改变R ∑时,由小到大变,工作状态由欠压到临界然后到过压。
4.21 已知集电极电流余弦脉冲max C i =100mA ,试求导通角θ=120°,θ=70°时集电极电流的直流分量CO I 和基波分量1c m I ;若cm V =0.95CC V ,求出两种情况下放大器的效率各为多少?解:查表知()170o α=0.436 ()070o α=0.253()1120o α=0.536 ()0120o α=0.406所以θ=120°时的()max 0120o CO C I i α== 100×0.406=40.6mA()1max 1120o c m C I i α==100×0.536=53.6mAθ=70°时的 ()max 070o CO C I i α==100×0.253=25.3mA ()1max 170o c m C I i α==100×0.436=43.6mA若cm V =0.95CC V 导通角θ=120°时 c η=10001153.60.9562.712240.6o cm c m D CC C P V I P V I ==⨯⨯≈ 导通角θ=70°时 c η=10001143.60.9581.862225.3o cm c m D CC C P V I P V I ==⨯⨯≈ 4.22 谐振功率放大器原来工作于临界状态,它的导通角θ为70o,输出功率为3W ,效率为60%,后来由于某种原因,性能发生变化,经实测发现效率增加到68%,而输出功率明显下降,但CC V 、cm V 、max BE υ不变,试分析原因,并计算实际输出功率和导通角θ。