第2章 高频功率放大器答案_高频功率放大器答案

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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Ico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，Ico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。

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，Rp200，Ico90mA，EC30V，c90。试求Po与。解：查课本后附录得：g1(c)g1(90)1.57

Icm1Icog1(c)901.57141.3(mA)

121∴PIR(141.3103)22001.997(W)=2W ocm1p22

3PDECIco3090102.7(W)P2100%74.1%

∴oPD2.7

2.10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。

2IcmIc2max12(c)RpIcmaxRp12(c)Po1Rp解：（1） PD2ECIco2ECIcmax0(c)2EC0(c)

∵EC、Icmax、Rp相同，因此有

12(180)12(90)12::

1:2:30(180)0(90)01212（2）PoIcmRIcmaxRp12(c)1p222(60.05)(60)20.50.2391::1:1.567:1.4030.50.3190.2181 :1.57:1.40 1 222222∴Po1:Po2:Po31(180):1(90):1(60)0.5:0.5:0.3911:1:0.61

2.11已知谐振功率放大器电路，EC24V，Po5W。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？

PPo解：（1）o

PDPCPo∴PC1P8.330.35(A)∴IcoDEC24（2）PC1PoPoP10.6553.33(W)PDo8.33(W)0.60.6P6.250.26(A)∴IcoDEC24

P10.8551.25(W)PDo6.25(W)0.80.82.12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％，IcoIco临界。临界20

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EC24V，Ico250mA，Po5W，电压利用系数1。试求PD、、Rp、Icm1和电流导通角c。解：（1）PDECIco242501036(W)

P5（2）o100%100%83.3%

PD62Ucm242157.6()

（3）Ucm1EC24V

Rp2Po2（4）Icm12Po250.417(A)Ucm124Icm10.4171.67

查附录知：g1(78)1.67，故c78。Ico0.25

（5）g1(c)

2.15一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Rpcr50。试计算回路电感L和接入系数pL。

1解：（1）根据f0有：

2LCL1C(2f0)215.066106(H)5.066μH 126220010(2510)

（2）设并联谐振回路谐振阻抗为Rp，则有：QL∴RpQ0203183.1()60C25102001012Rp0L0CRp

∴pL RpcrRp500.125

3183.12.16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，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。

∵Icmaxgcr(ECUcm1)gcrEC(1cr)

111∴PUcm1Icm1ECcrIcmax1(c)ECcrgcrEC(1cr)1(c)

o2222Po2cr20

即crECgcr1(c)∴cr2Po1111215220.9127 24ECgcr1(c)24241.50.4362Po2151.3699(A)Ucm121.9（1）Ucm1ECcr240.912721.9(V)

Icm1∴Icmax Icm11.36993.1419(A)

1(70)0.436①IcoIcmax0(70)3.14190.2530.7949(A)9

PDECIco240.79419.0 8②PCPDPo19.08154.08(W)

15100%78.6% 19.08U21.915.99()④Rpcrcm1Icm11.3699③（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。

12Ubmic下凹部分且Ico、Icm1缓增PoIcm（P75图2.20）1Rp缓增（几乎不变）（3）由于功放工作于临界状态，若Rp增大一倍，则

∵Rpgd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Zpgd进入欠压状态Ico、Icm1、1功耗大，烧坏管子。Ucm1PDECIco、PoUcm1Icm1cosPCPDPo2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fT100MHz，20，额定输出功率Po20W，临界饱和线跨导gcr0.8A/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、Po、PC、与PD。解：临界状态时，Icmaxgcr(ECUcm1)

I2.221.25(V)

∴Ucm1ECcmax24gcr0.8IcoIcmax0(c)2.20.2530.5566(A)Icm1Icmax1(c)2.20.4360.9592(A)

（1）RpUcm121.2522.15()Icm10.959211（2）PUcm1Icm121.250.959210.19(W)o22（3）PDECIco240.556613.36(W)（4）PCPDPo13.3610.193.17(W)（5）Po10.19100%100%76.27% PD13.36 4