高频功率放大器答案

1、第2章 高频功率放大器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。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

2、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lc。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，lc。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。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。晶体管放大器工作于临界状态，Rp 200 ， Ico 90mA， Ec 30V， c 90。试求P。与解：查课本后附录得：g1( c) g1(90

3、) 1.57Icmilcogi(c)901.57141.3(mA)1 213 2二 PoIcmtRp (141.3 10 ) 200 1.997(W)=2W2 2FD Ecl co 30 90 10 32.7(W)P 2。100%74.1%Pd 2.7Ec、Icmax也都相同。试计算三种情况下效率的比值和输出功率P。的比值。解：（(1 ) P -Pd2 2 2I cm1 RpI cmax 1 ( c) RpI cmax Rp12( c)2ECIco2 Ecl cmax 0( c)2 EC0( c)T Ec、Icmax、Rp相同，因此有1 2 ：32 2 21 (180 ) ： 1 (90 )

4、： 1 (60 )20.52：0.5 :20 3911:1.567 :1.403 1:1.57 :1.400(180 )0(90 )0(60 )0.50.3190.218已知谐振功率放大器的导通角c分别为180、90和60时，都工作在临界状态，且三种情况下的(2) PI cm1 Rp21 2 2I c maxRp 1( c )22 2- Po1 : Po2 : Po31 (180 ): 1 (90 ):2 21 (60 )0.52 2:0.5 : 0.3911:1:0.61已知谐振功率放大器电路，EC 24V ,Po5W。当60%时，试计算FC和Ico。若保持Po不变,提高到80%，则巴和Ic

5、o减小为多少PoPd1FCF0巳1 0.650.63.33(W)FDPo50.68.33(W)Pd(2)Ec1PC-8.3324Po j coPdEc6.25240.35(A)1 0.80.80.26(A)51.25(W)PDPoPo仅为设计值的20% , 何调整才能使Po和I co接近于设计值 解：通常功放设计工作在临界状态，则：实测一谐振功放,发现Ico却略大于设计值。试问该功放工作在什么状态如Po根据P73图知：此功放工作于欠压工作状态。P临界20% , I co I co临界。故增大Rp就可使此功放工作于临界状态，Po及Ico都可接近于设计值。某一晶体管谐振功率放大器，已知EC 24V

6、,Ico 250mA , Po 5W ,电压利用系数1。试求Pd、(1)PdEC I co324 250 106(W)(2)邑 100% -100% 83.3%Pd6(3)U cm1Ec24VRpUcm12Po(4)2Po2 5I cm10.417(A)U cm124(5)g1()1 cm1c丿.4171.67查附解:Rp、2422 5Ico 0.25录知:I cm1 和电流导通角c。57.6()gi (78 ) 1.67，故c 78。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f 5MHz，谐振时电容C 200pF，回路有载品质因数Ql 20，放大器要求的最佳负载阻抗R

7、pcr50。试计算回路电感L和接入系数Pl。1解：(1)根据f 有:2 VLC1C(2 f。)21200 10 12 (25 106)25.066 10 6 (H)5.066 H（2）设并联谐振回路谐振阻抗为Rp，则有：QlRpCRp- RpQ0202 5 106 200500.1253183.1市 3183.1(某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率为15W（P。=15W）,且EC 24，导通角c 70 。功放管参数为：gcr 1.5A/V，Icm 5A。试问：（1） 直流电源提供的功率Pd、功放管的集电极损耗功率Pc、效率 和临界负载电阻RpCr各是多少（注：0（70 ） 0.253

8、，1（70 ） 0.436）（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 。 Po1 -U 2cm1I cm111EccrI c max 1 (即cr2Po0crE?gcr 1 ( c )112Po1cr2 4EC g cr 1(c)2(1)Ucm1Eccr 240.9127I cm11.3699I c max1(70 )0.436Icmaxgcr(EcUcm1)gcr Ec (11c)Ec cr2gcr Ec (1cr)1( c)12 15

9、0.912742421.5 0.43621.9(V)12Po2 15cm1U cm121.93.1419(A)cr)1.3699(A) Ico Icmax 0(70 )3.1419 0.2530.7949(A)PD ECIco 24 0.794919.08(W) PcPd FO 19.08 15 4.08(W)1519.08100%78.6%U cm11 cm121.91.369915.99()（2）由于功放工作于临界状态，若Ubm增大一倍，则功放的工作状态进入过压工作状态。1 2Ubmic下凹部分 且Ico、Icm1缓增P。TcmEp缓增（几乎不变）（P75图）2 p(3) 由于功放工作于临

10、界状态，若Rp增大一倍，则T Rp gd功放的工作状态进入过压工作状态。(P73图)(4) 回路失谐时负载阻抗Zp模值即Zp|gd 进入欠压状态 Ico、Icml 、1U cm1FDEcl CO、P)U cm11 cm1 COSPcP D 巳功耗大，烧坏官子。2用Ico的最小值来指示调谐。高频大功率晶体管 3DA4的参数为fT 100MHz ,20 ,额定输出功率 FO 20W，临界饱和线跨导gcr0.8A/V，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定Ec 24V , c 70 , Icmax 2.2A，并工作于临界状态。试计算 Rp、FO、Pc、与Pd。解：临界状态时，Icmax gcr(Ec Ucml)I2 2- UcmiEc 工 24 代 21.25(V)gcr0.8Ico Icmax 0( c) 2.2 0.253 0.5566(A) Icml Icmax 1( c) 2.2 0.4