1、第二章 高頻功率放大器 思考題與習題 一、填空題 2-1、為了提高效率，高頻功率放大器多工作在 或 狀態。 2-2、為了兼顧高的輸出功率和高的集電極效率，實際中通常取c = 。 2 -3、根據在發射機中位置的不同，常將諧振功率放大器的匹配網絡分為 、 、 三種。 4.1-1  丙類 丁類4.1-2  60804.1-3  輸入、輸出、級間耦合二 思考題 2-1、 諧振功率放大器工作于欠壓狀態。為了提高輸出功率，將放大器調整到臨界狀態。可分別改變哪些參量來實現？當改變不同的量時，放大器輸出功率是否一樣大？ 2-2、為什么高頻功率放大器一般要工作于乙類或丙類狀態？為什

2、么采用諧振回路作負載？諧振回路為什么要調諧在工作頻率？ 2-3、為什么低頻功率放大器不能工作于丙類？而高頻功率放大器可以工作于丙類？ 2-4、 丙類高頻功率放大器的動態特性與低頻甲類功率放大器的負載線有什么區別？為什么會產生這些區別？動態特性的含意是什么？ 2-5、一諧振功放的特性曲線如圖題2-5所示,試為下列各題選取一正確答案： (1)該功放的通角為：(a)>90。； (b)=90。；(c)<90o。 (2)放大器的工作狀態系：(a) 由Ec、EB決定；(b)由Um、Ubm決定；(c)由uBEmax、uCEmin決定。      

3、 (3)欲高效率、大功率,諧振功放應工作于：(a)欠壓狀態；(b)臨界狀態；(c) 過壓狀 態 (4)當把圖P4.l中的A點往上移動時,放大器的等效阻抗是：(a)增大；(b)不變；(c)減小。相應的工作狀態是：(a)向欠壓狀態變化；(b)向過壓狀態變化；c不變。                             

4、                                        圖思2-52-6. 采用兩管并聯運用的諧振功率放大器,當其中一管損壞時,發現放大器的輸出功率約減小到原來的1/4,且管子發燙,試指

5、出原來的工作狀態。   2-7高頻功率放大器當ub=Ubcosct時,uc=Ucmcos5ct,試回答下列問題： (1)若放大器工作在欠壓狀態,為了使輸出功率最大,應調整哪一個參數?如何調整? (2)若放大器工作在欠壓狀態,在保持P。不變的前提下為進一步提高效率,應如何改 變電路參數? (3)為實現基極調幅,放大器應調整在什么狀態?為實現集電極調幅,放大器又應調 整在何狀態? (4)若放大器工作在過壓狀態,分別調整哪些參數可退出過壓?如何調整? (5)為實現對輸入信號的線性放大,應如何調整電路參數和工作狀態? (6)為實現對輸入的限幅放大,又應如何調整參數及工作狀態?  &

6、#160;     2-8某諧振功放的動特性曲線如圖題2-8所示。試回答以下問題: (1)判別放大器的工作類型,并說明工作在何種狀態。 (2)為了使輸出功率最大,應如何調整負載RL,并畫出此時的動特性曲線。 (3)確定調整后的最大輸出功率與原輸出功率的比值Pomx/Po。 圖思2-8      2-9某諧振功率放大器及功放管的輸出特性如圖題2-9所示。已知u b=1.2cost V,測得uo的振幅Um=12V。測得uo的振幅Uom=12V。 (1)畫出動特性曲線,說明電路的工作狀態。 (2為了提高輸出功率,將電感抽

7、頭A點向上移動。當移到中間點時，放大器剛好工作在臨界狀態,試畫出此時的動特性曲線。 (3)求臨界狀態下的Po。 (4)若負載RL不慎開路,試問放大器的工作狀態、輸出電壓和輸出功率有何變化? 圖思2-9 2-10.一諧振功率放大器,原來工作在臨界狀態,后來發現該放大器性能變化：Po明顯下降,而c反而增加,但Ec、Ucm、uBEmax不變。試問此時放大器工作在什么狀態?導通時間是增大還是減小?并分析其性能變化的原因。 2-11.有一諧振功放,設計時希望其工作于臨界狀態,然而實測時發現其輸出功率Po僅達設計值之20%,集電極交流電壓振幅Ucm=0.3EC,而集電極直流電流則略大于設計值,試問該功放實

8、際工作于什么狀態?其原因可能是什么? 三、習題 2-1.設一諧振功放,其通角分別為180o、90o和60o。 (1)若上述三種情況下,放大器均工作于臨界狀態,且Ec、icmax相同,試在同一圖上畫出各自的動特性,并分別計算它們的效率之比以及輸出功率之比(皆取=180o時為1)。 (2)放大器的Ec、Re、uBEmax均相同,但僅當=180o時工作于臨界,重復(1)題之計算。  2-2 某高頻功率放大器，晶體管的理想化輸出特性如圖題2-2所示。已知Vcc=12V, Vbb=0.4V, ub=0.3costV, uc=10costV 試：（1）作動態特性，畫出ic與uce的波形,并說明放

9、大器工作于什么狀態? （2）求直流電源Vcc提供直流輸入功率P=、高頻輸出功率Po、集電極損耗功率Pc、集電極效率c。                                         圖題2-2 

10、;                             2-3.一諧振功放的輸出功率Po=5W,Ec=24V。 (1)當集電極效率=60%時,求其集電極功耗Pc和集電極電流直流分量Ico； (2)若保持Po不變,將提高到80%,問此時Pc為多少? 2-4.一諧振功放,偏壓EB等于截止電壓UB,分別用圖題-4所示的正

11、弦波和方波兩種輸入信號作激勵。若保持兩種情況下的激勵電壓振幅、電源電壓Ec相同,且均工作于臨界狀態,求此兩種情況下的集電極效率之比：正：方。 圖題2-4 2-5.一諧振功放原工作于臨界,=75o,若保持激勵信號的幅度不變,但頻率降低一半。問：此時將工作于何種狀態?并求兩者輸出功率之比,即PO倍： Po放。 2-6.一諧振功放的晶體管轉移特性如圖題2-6所示。 (1)作放大器時,給定icm=500mA, =70o,求EB Ubm的值； (2)作三倍頻器時,若icm=500 rnA,試求三次諧波輸出最大時的EB Ubm值。 圖題2-6 圖題2-7 2-7.已知晶體三極管的轉移特性如圖題2-7(a)

12、所示,管子飽和壓降UCES1V。不計基調效應,用該晶體管構成的諧振功率放大器如圖題2-7 (b)所示,與負載耦合的變壓器效率T=1。(1)若放大器工作于欠壓狀態,輸入電壓的ub=1.2cos2×106t(V)，RL=4,求輸出功率Po、集電極效率。若要達到輸出功率最大,負載電阻RL應如何變化?此時的最大輸出功率等于多少? (2)若輸入信號ub=1.2cos2×0.5×106t(V),使放大器臨界狀態工作,LC數值不變,計算：輸出功率Po、集電極效率及相應的負載電阻RL。 2-8.一諧振功放導通期間的動特性曲線如圖題2-8中的AB段,坐標為： A點(uCE=4.5V

13、   ic=600mA )      B點 ( uCE=20V ic=0 ) 已知集電極直流電源Ec=24V,試求出這時的集電 極負載電阻Re及輸出功率Po的值。                               

14、60;                  圖題2-8     2-9 圖題2-9是用于諧振功放輸出回路的L型網絡,已知天線電阻rA=8,線圈L的品質因數Qo=100,工作頻率f=2MHz若放大器要求的Re=40,求L、C。               

15、0;                                圖題2-9     2-10 一諧振功放工作于臨界狀態,已知f=175MHz，Re=46,rA=50,Co=40pF,集電極采用如圖題3-10，所示的型網絡來實現阻抗匹配,

16、試計算C1、C2和L。 圖題2-10 2-11一諧振功放工作于臨界狀態,電源電壓EC=24V,輸出電壓Ucm=22V,輸出功率Po=5W,集電極效率可c=55%,求： (1)集電極功耗Pc,電流Ico、Ic1m，回路諧振電阻Re。 (2)若Re增大一倍,估算Po;若Re減小一倍,估算Po。 (3)若增加一管組成并聯型諧振功放,且保持兩管均處于臨界工作,此時總輸出功率Po=10w,問此時的回路諧振電阻Re=?   2-12.圖題3-12所示電路的負載為RL,則輸入阻抗應為多大? 圖題2-12 2-13.已知某諧振功率放大器電路及元件參數如圖題2-13(a)所示,晶體管特性如圖

17、題2-13(b)所示,且EC=26V,EB=UB,icm=500mA,。問: (1)放大器這時工作于什么狀態?畫出動特性曲線。 (2)若在放大器輸出端接一負載電阻RL=400(如圖P4.10(a)中所示),問：此時放大器將工作在什么狀態?畫出動特性曲線。 圖題2-13 2-14.某晶體三極管的轉移特性、輸出特性以及用該管構成的諧振功率放大器如圖題2-14所示。已知該放大器導通期間的動特性為圖中之AB段,=20。求：(1)放大器的直流偏壓EB以及激勵電壓振幅Ubm；   圖題2-14 (2)為使放大器輸出功率最大,負載電阻RL應改為多大(其他條件不變)?并計算此時放大器輸出功率Po、直

18、流電源供給功率PE、集電極效率c。 2-15.有兩個功率放大器,采用相同的功率管,一個是雙電源供電的乙類OTL電路,其集電極負載為RL,另一個是乙類工作的單管諧振功率放大器,在集電極上呈現的諧振電阻為Re。設RL=Re,且兩放大器的Ec、Ubm均相同。 (1)若功率管導通時工作在放大區,試畫出它們的集電極電流和集電極電壓波形,并比較兩放大器的輸出電壓幅值； (2)增大RL和Re,使功率管進入特性的飽和區,試畫出它們的集電極電壓和電流波形。       2-16 已知某諧振功率放大器,基極偏置電壓EB=-0.2V,晶體管導通電壓UB=0.6V,臨

19、界飽和線斜率Scr=0.4S。放大器的電源電壓為Ec=24V。集電極回路負載諧振電阻Re=50,激勵電壓振幅Ubm=1.6V,輸出功率Po=lW。 試求：集電極電流最大值icmaz,輸出電壓幅度Ucm,集電極效率c；放大器工作在什么狀態? 當Re變為何值時,放大器可以工作于臨界狀態?這時輸出功率Po、集電極效率c分別等于多少? 2-17某諧振功率放大器調整在臨界狀態,輸出功率為25W,通角=60o電源電壓Ec=30V,功放管的臨界飽和線的斜率Scr=1.8A/V。分解系數o(60o和160o)可查表確定。 (1)求電源提供功率PE、效率市和管耗PC。 (2)求匹配網絡應提供的最佳負載電阻兒Re

20、cr。 (3)若負載回路發生失諧,有何危險? 2-18某一晶體管諧振功率放大器,設已知Vcc=24V,Ico=250mA,Po=5W,電壓利用系數=0.95。試求P=、c、R p、Iclm和c。 2-19晶體管諧振功率放大器工作于臨界狀態,Rp=200,Ico =90mA,Vcc=30V,。c=90o。試求Po和c。 2-20諧振功率放大器的Vcc、Ucm和諧振電阻Rp保持不變,當集電極電流的通角由100o減少為60o時,效率將怎樣變化?變化了多少?相應的集電極電流脈沖的振幅怎樣變化?變化了多少? 2-21某一3DA4高頻功率晶體管的飽和臨界線跨導gcr=0.8S,用它做成諧振功率放大器,選定Vcc=24V,。c=70o,IcM=4.2A,并工作于臨界工作狀態,試計算: