第2章高频功率放大器答案

Ico上升，同时，输出功率下降，集电极耗散功率Ico也最小。若回路失谐，则集电极电流脉冲移至集电第2章 高频功率放大器2.1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。2.2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，平均电流极瞬时电压较高的区间流通，因而电流脉冲变大，将急剧增加，以致烧损放大管。因此，回路失谐必须绝对避免。2.3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。2.9晶体管放大器工作于临界状态，Rp200，Ico90mA，EC30V，c90。试求Po与。解：查课本后附录得：g1(c)g1(90)1.57Icm1Icog1(c)901.57141.3(mA)∴Po121(141.3322001.997(W)=2WIcm1Rp210)2PDECIco30901302.7(W)∴Po2100%74.1%PD2.72.10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EC、Icmax也都相同。试计算三种情况下效率的比值和输出功率Po的比值。解：（1）PoIcm21RpIc2max12(c)RpIcmaxRp12(c)PD2ECIco2ECIcmax0(c)2EC0(c)∵EC、Icmax、Rp相同，因此有2(180)2(90)220.250.21:2:(600.5)3911:1.57:1.4031:1:1(60)::1:1.567:1.4030(180)0(90)00.50.3190.218（2）Po12122(c)2Icm1RpIcmaxRp12∴Po1:Po2:Po32(180):22(60)2:0.5221:1:0.6111(90):10.5:0.39112.11已知谐振功率放大器电路，EC24V，Po5W。当60%时，试计算PC和Ico。若保持Po不变，提高到80%，则PC和Ico减小为多少？解：（1）PoPoPDPCPo∴PC1Po10.653.33(W)PDPo58.33(W)0.60.6∴IcoPD8.330.35(A)EC24（110.81.25(W)PDPo52）PCPo56.25(W)0.80.8∴IcoPD6.250.26(A)EC242.12实测一谐振功放，发现Po仅为设计值的20％，Ico却略大于设计值。试问该功放工作在什么状态？如何调整才能使Po和Ico接近于设计值？解：通常功放设计工作在临界状态，则： Po P临界 20％，Ico Ico临界。根据P73图2.17知：此功放工作于欠压工作状态。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。2.14某一晶体管谐振功率放大器，已知EC24V，Ico250mA，Po5W，电压利用系数1。试求PD、、Rp、Icm1和电流导通角c。解：（1）PDECIco242501036(W)（2）Po100%5100%83.3%PD6（3）Ucm1EC24VRpUcm21242)2Po57.6(25（4）Icm12Po25Ucm10.417(A)24（5）g1(c)Icm10.4171.67查附录知：g1(78)1.67，故c78。Ico0.252.15一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f5MHz，谐振时电容C200pF，回路有载品质因数QL20，放大器要求的最佳负载阻抗Rpcr50。试计算回路电感L和接入系数pL。解：（1）根据1有：f02LCL1200101215106)25.066106(H)5.066μHC(2f0)2(22（2）设并联谐振回路谐振阻抗为Rp，则有：QLRp0CRp0L∴Q0203183.1()Rp510620010120C2Rpcr500.125∴pL3183.1Rp2.16某高频谐振功率放大器工作于临界状态， 输出功率为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)0.253，1(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。∵Icmaxgcr(ECUcm1)gcrEC(1cr)∴Po1Ucm1Icm11ECcrIcmax1(c)1ECcrgcrEC(1cr)1(c)222即cr2cr22Poc)0ECgcr1(∴cr112Po112150.912724E2g()242421.50.436cr1cC（1）Ucm1EC240.912721.9(V)Icm12Po215crUcm11.3699(A)21.9∴IcmaxIcm11.36991(70)3.1419(A)0.436①IcoIcmax0(70)3.14190.2530.7949(A)PDECIco240.794919.08②PCPDPo19.08154.08(W)③15100%78.6%19.08④Ucm121.915.99()Rpcr1.3699Icm1（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。Ubmic下凹部分且Ico、Icm1缓增Po122Icm1Rp缓增（几乎不变）（P75图2.20）（3）由于功放工作于临界状态，若Rp增大一倍，则3∵Rpgd功放的工作状态进入过压工作状态。（P73图2.17）（4）回路失谐时负载阻抗Zp模值即Zpgd进入欠压状态Ico、Icm1、Ucm1PD1Po功耗大，烧坏管子。ECIco、PoUcm1Icm1cosPCPD2用Ico的最小值来指示调谐。2.17高频大功率晶体管3DA4的参数为fT100MHz，20，额定输出功率Po20W，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EC24V，c70，ICmax2.2A，并工作于临界状态。试计算Rp、Po、PC、与PD。解：临界状态时，Icmaxgcr(ECUcm1)∴Ucm1ECIcmax2.221.25(V)gcr240.8IcoIcmax0(c)2.20.2530.5566(A)Icm1Icmax1(c)2.20.4360.959