高频电路及应用 主编 朱代先 第四章 高频功率放大器课后习题答案

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。

高频电路课后习题答案：第二章2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465 kHz ．B0.707=8kHz ，回路电容C=200 PF ，试计算回路电感和 QL 值。

若电感线圈的 QO=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。

2－2 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12～260 pF ，Ct 为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 kHz ，求回路电感L 和Ct 的值，并要求C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。

0226120622111244651020010100.5864465200f L f C mH πππ-===⨯⨯⨯⨯=≈⨯⨯2由得：（）03034651058.125810L L 0.707f QfQ B=⨯===⨯0.707由B得：900312000000000010010171.222465102001024652158.1251171.22237.6610058.125L LL L 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：（）,t C C C ∑=+⎧⨯==⎪⎪⎨⎪⨯==33根据已知条件，可以得出：回路总电容为因此可以得到以下方程组16051053510答：电容Ct 为19pF ，电感L 为0.3175Mh2－3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。

谐振频率f0=1MHz ，C1=400 pf ，C2=100 pF 求回路电感L 。

若 Q0=100，RL=2k Ω，求回路有载 QL 值。

负载RL 接入系数为P=C1/（C1+C2）=0.8答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546121212121232260109121082601091210260108101981253510260190.3175ttt t C C C C pF L mH π-----⨯+==⨯+=⨯-⨯⨯-=⨯==⨯⨯+⨯=≈-1261605535（）（）1010314942343512122062124000080,5001(2)10.317(210)8010C C C pF C C L f C mH ππ-===+==≈⨯⨯2061200023.1250.641001992 6.28108010100 1.54619911 3.125L L LL R R k p Q k f C Q Q R R ΩΩπ-'=====≈⨯⨯⨯==≈++'0折合到回路两端的负载电阻为回路固有谐振阻抗为R 有载品质因数2－4 石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高？ 答2-4石英晶体有以下几个特点1、晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小2、具有很高的品质因数3、具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。

4.2解：a、b、e图不能够产生振荡：a和b不满足三点式振荡器电路组成法则，e中的L 和C1串联谐振电路在环路中起阻抗作用（输入是电流，输出是电压），不满足负斜率的相频稳定条件。

c、d图可以产生振荡：c满足三点式振荡器电路组成法则，d满足正反馈和负斜率的相频稳定条件。

4.6解：(a) 电路的交流通路如图(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。

其主要优点频率稳定高。

13.3pF=4.86pF1112.28.215MHzCf⎛⎫⎪=+⎪⎪++⎪⎝⎭==(b) 电路的交流通路如图(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。

其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。

123maxminminmax11111100100010001251601111000100068MHz2.91MHzCC C CC pF pFC pF pFff=++==++=≈++====≈4.7解：(a)、由三点式振荡电路的组成法则，11C L 和22C L 并联电路必须呈感性，为电感三点式电路，所以振荡频率f 0必须满足：f 1,f 2>f 0(b)、根据三点式振荡电路的组成法则，11C L 呈必须感性，22C L 必须呈容性，为电容三点式电路，所以振荡频率f 0必须满足：f 1 >f 0 >f 2 4.9解：交流等效电路分别如图(a)和图(b)。

图(a)中晶体呈感性。

晶体作为高Q 元件与其它元件构成并联谐振回路。

反馈系数12012120013001050.4551111()150********f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯ 图(b)中晶体工作在串联谐振状态，在振荡器中用作高选择性短路元件。

反馈系数12012120012701010.137117.28()431027010f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯4.11解：振荡电路简化交流通路如图所示。

..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，恢复出原话筒扬声器来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。

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。

高频课后习题答案(部分)(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\第一章何谓通信系统通信系统由哪几部分组成答：用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统。

它由输入变换器、发送设备、传输信道、接收设备、输出变换器等组成。

无线电通信为什么要采用调制技术常用的模拟调制方式有哪些答：采用调制技术可使低频基带信号装载在高频载波上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，而且不同的发射台其载波频率不同，在接收端便于选择接收。

此外，采用调制可进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率；还可以提高系统性能指标，提高抗干扰能力。

常用的模拟调制方式有振幅调制（AM ）、频率调制（FM ）和相位调制（PM ）。

已知频率为3kHz 、1000kHz 、100MHz 的电磁波，试分别求出其波长并指出所在波段名称。

解：根据λ=c /f （其中c =3×108m/s ）分别得出100km （为超长波）、300m （为中波）和3m （为超短波）。

画出无线广播调幅发射机组成框图，并用波形说明其发射过程。

答：参见图。

第二章二、选择题1．LC 串联回路谐振时阻抗最 ，且为纯电阻，失谐时阻抗变 ，当f <o f 回路呈 ，当f >o f 回路呈 。

A ．容性B ．感性C ．大D ．小2．LC 组成的并联谐振回路谐振时，阻抗为 ，谐振时电压为 ；电纳为 ，回路总导纳为 。

A ．最大值B ．最小值C ．零D ．不能确定3．把谐振频率为o f 的LC 并联谐振回路串联在电路中，它 的信号通过。

A ．允许频率为o fB ．阻止频率为o fC ．使频率低于o fD ．使频率高于o f4．在自测题1图所示电路中，1ω和2ω分别为其串联谐振频率和并联谐振频率。

它们之间的大小关系为 。

A ．1ω等于2ωB ．1ω大于2ωC ．1ω小于2ωD ．无法判断 5．强耦合时，耦合回路η越大，谐振曲线在谐振频率处的凹陷程度 。

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\第一章1.1 何谓通信系统？通信系统由哪几部分组成？答：用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统。

它由输入变换器、发送设备、传输信道、接收设备、输出变换器等组成。

1.2 无线电通信为什么要采用调制技术？常用的模拟调制方式有哪些？答：采用调制技术可使低频基带信号装载在高频载波上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，而且不同的发射台其载波频率不同，在接收端便于选择接收。

此外，采用调制可进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率；还可以提高系统性能指标，提高抗干扰能力。

常用的模拟调制方式有振幅调制（AM ）、频率调制（FM ）和相位调制（PM ）。

1.3 已知频率为3kHz 、1000kHz 、100MHz 的电磁波，试分别求出其波长并指出所在波段名称。

解：根据λ=c /f （其中c =3×108m/s ）分别得出100km （为超长波）、300m （为中波）和3m （为超短波）。

1.4 画出无线广播调幅发射机组成框图，并用波形说明其发射过程。

答：参见图1.3.1。

第二章二、选择题1．LC 串联回路谐振时阻抗最 ，且为纯电阻，失谐时阻抗变 ，当f <o f 回路呈 ，当f >o f 回路呈 。

A ．容性B ．感性C ．大D ．小2．LC 组成的并联谐振回路谐振时，阻抗为 ，谐振时电压为 ；电纳为 ，回路总导纳为 。

A ．最大值B ．最小值C ．零D ．不能确定3．把谐振频率为o f 的LC 并联谐振回路串联在电路中，它 的信号通过。

A ．允许频率为o fB ．阻止频率为o fC ．使频率低于o fD ．使频率高于o f4．在自测题1图所示电路中，1ω和2ω分别为其串联谐振频率和并联谐振频率。

它们之间的大小关系为 。

A ．1ω等于2ωB ．1ω大于2ωC ．1ω小于2ωD ．无法判断 5．强耦合时，耦合回路η越大，谐振曲线在谐振频率处的凹陷程度 。

第2章 高频功率放大器思 考 题4.1 谐振功率放大器输出功率P o ＝4W ，ηC ＝60％，V CC ＝20V ，试求P c 和I c0。

假设保持P o 不变，将ηC 提高到80％，试问P c 和I c0减小多少？解：P o ＝4W ，ηC ＝60％，V CC ＝20V ，则P DC =P o /ηC =4/0.6≈6.67WP c = P DC －P o =6.67－4=3.67WI c0= P DC / V CC =6.67/20〔A 〕 ≈333.3mA假设保持P o 不变，将ηC 提高到80％ ，则='CP P o /ηC －P o =4/0.8－4=5－4=1W ='-=∆CC C P P P 3.67－1=2.67W 083.025.0333.020/520/67.6C0C0C0=-≈-='-=∆I I I 〔A 〕=83mA 4.2 谐振功率放大器V CC ＝20V ，I c0＝250mA ，P o ＝4W ，U cm ＝0.9V CC ，试求该放大器的P DC 、P c 、ηC 和I c1m 为多少？解：V CC ＝20V ，I c0＝250mA ，P o ＝4W ，U cm ＝0.9V CC ，则P DC = V CC × I c0＝20×0.25=5W P c = P DC －P o =5－4=1W ηC = P o / P DC =4/5=80%U cm ＝0.9V CC =0.9×20=18V I c1m ＝2P o /U cm ＝2×4/18≈444.4mA4.3 谐振功率放大器V CC ＝30V ，I c0＝100mA ，U cm ＝28V ，θ＝600，g 1(θ)＝1.8， 试求P o 、R P 和ηC 为多少？解：V CC ＝30V ，I c0＝100mA ，U cm ＝28V θ＝600，g 1(θ)＝1.8，则P DC = V CC × I c0＝30×0.1=3Wξ＝U cm / V CC ＝28/30≈0.93ηC ＝21g 1(θ)ξ＝21×1.8×0.93=83.7%P o =ηC ×P DC =0.837×3≈2.51W 由于p 2cm o 21R U P ⨯=，则≈⨯==51.222822o 2cm p P U R 156.2Ω 4.4 谐振功率放大器原来工作在临界状态，假设集电极回路稍有失谐，放大器的I c0、I c1m 将如何变化？P c 将如何变化？有何危险？解：工作在临界状态的谐振功率放大器，假设集电极回路失谐，等效负载电阻R p 将减小，放大器的工作状态由临界变为欠压，I c0、I c1m 都将增大，其它，由于集电极回路失谐，i C 与u CE 不再是反相，即i C 的最大值与u CE 最小值不会出现在同一时刻，从而使管耗P c 增大，失谐过大时可能损坏三极管。