第五章 高频功率放大器习题答案

第一篇：第五章 高频功率放大器习题答案

第五章 高频功率放大器

一、简答题

1．什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？ 答：高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。

2．已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？ 解：可以通过采取以下措施

1）减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。

2）增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。

3）减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。

4）增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。

3．丙类功率放大器为什么要用谐振回路作为负载？

解：利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。同时，谐振回路还可以将含有电抗分量的外接负载转换为谐振电阻RP，而且调节LA和CA还能保持回路谐振时使RP等于放大管所需要的集电极负载值，实现阻抗匹配。因此，在谐振功率放大器中，谐振回路起到了选频和匹配的双重作用。

4．改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。解：

改正后

二、计算题

1.已知集电极电流余弦脉冲iCmax100mA，试求通角120，70时集电极电流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm0.95VCC，求出两种情况下放大器的效率各为多少？

解：(1)120，0()0.406，1()0.536

Ic00.40610040.6mA,Ic1m0.53610053.6mAL2C2E2c11()Ucm10.5360.9562.7%20()VCC20.406

(2)70，0()0.253，1()0.436

Ic00.25310025.3mA,Ic1m0.43610043.6mA10.436c0.9581.9%20.253

2.已知谐振功率放大器的VCC24V，IC0250mA，Po5W，Ucm0.9VCC，试求该放大器的PD、PC、C以及Ic1m、iCmax、。

解：

PDIC0VCC0.25246W PCPDPo651WCIc1mPo583.3%PD62Po250.463AUcm0.924

g1()2CiCmaxVCC120.8331.85,50 Ucm0.9IC00.251.37A 0()0.1833.一谐振功率放大器，VCC30V，测得IC0100mA，Ucm28V，70，求Re、Po和C。

解： iCmaxIc0100395mA

0(70)0.253Ic1miCmax1(70)3950.436172mA ReUcm28163Ω Ic1m0.17211PIU0.172282.4W oc1mcm22P2.4Co80%

PD0.130UBB0.3V，4.已知VCC12V，放大器工作在临界状态Ucm10.5V，UBE(on)0.6V，要求输出功率Po1W，60，试求该放大器的谐振电阻Re、输入电压Uim及集电极效率C。

21Ucm110.5255 解： Re2Po21UimUBE(on)VBB0.6(0.3)1.8Vcos0.511(60)Ucm10.39110.5C78.5%20(60)VCC20.21812

5.高频功率晶体管3DA4参数为fT＝100MHz，20，集电极最大允许耗散功率PCM ＝20W，饱和临界线跨导gcr＝0.8A/V，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定VCC＝24V，c700,iCmax2.2A，并工作于临界状态。试计算Rp、Po、Pc、c与P＝。

[1(700)0，0.43[6]0(70)0.253]。

icgcrvc,当vcvCmin时，ic＝icmax，因此得：vCmin＝iCmax2.2A2.75Vgcr0.8A/VVCMVCCvCmin(242.75)V21.25V解：

Icm1iCmax1(c)(2.20.436)A0.96A[1(700)0.436]11ICM1VCM0.9621.2510.2W22Ic0iCmax0(c)2.20.2530.557A[0(700)0.253]P0PVCCIC0240.55713.36W

CP010.20.76376.3%P13.36VCM21.25V22.1ICM10.96APCPP013.3610.23.16PCMRP

第二篇：第2章 高频功率放大器答案（本站推荐）

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LC L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

第三篇：第五章高频功率放大器答案

第五章 高频功率放大器

（一）选择题

1． 高频功率放大器输出功率是指____D____。

A）信号总功率

B）直流信号输出功率

C）二次谐波输出功率

D）基波输出功率 2． 高频功率放大器功率增益是指_____B__________。

A）基极激励功率与集电极输出功率之比 B）集电极输出功率与基极激励功率之比 C）不能确定

3． 丙类高频功率放大器晶体三极管作用是______B__________。

A）开关作用

B）按照输入信号变化的规律，将直流能量转变为交流能量 C）A和B 4． 丙类高频功率放大器中两电源的作用_____B___和___C_____。

A）UBB是能量的来源 B）UCC是能量的来源

C）UBB保证晶体管工作在丙类 D）UCC保证晶体管工作在丙类

5． 为使高频功率放大器有较高的效率，应工作____B____状态，角度___C_____。A）乙类

B）丙类

C）小于90° D）大于90°

（三）判断题

1．丙类高频功率放大器原工作于临界状态，由于外接负载的变化而使Re增加，致使放大器工作于过压状态。现若将输入信号Ub减小，使放大器仍工作在临界状态，这时放大器的输出与原来相同。

（×）

2．丙类高频功率放大器的输出功率为P1I2R，UCC、UBB、Ub一定时，Re越大，则

0c1e

2（×）P0也越大。3．在谐振功率放大器的输出级中，匹配网络的阻抗变化作用时将负载转换为放大器所要求的最佳负载电阻。

（√）4．丙类高频功率放大器，若要求输出电压平稳，放大器应选择临界工作状态。

（×）

5．原工作于临界状态的丙类高频放大器，当其负载断开，IC0减小，IC1减小，P减小。

0（√）

6．不可以用高频功放构成倍频器。（×）

（四）问答题和计算题

1．甲类、乙类、丙类功率放大器各有什么特点?试详细比较。

解：甲类功率放大器，是指当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为180，适用于小信号低频功率放大，且静态工作点在负载线的中点。

乙类功率放大是指其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90。丙类功率放大是指其集电极电流导通时间小于半个周期的放大状态，导通角小于90，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。低频功率放，其负载是阻性，只能在甲类或甲乙类（丙类）推挽工作，高频谐振攻放，工作在丙类。

2．丙类功率放大器为什么要用谐振回路作为负载？ 解：利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。同时，谐振回路还可以将含有电抗分量的外接负载转换为谐振电阻RP，而且调节LA和CA还能保持回路谐振时使RP等于放大管所需要的集电极负载值，实现阻抗匹配。因此，在谐振功率放大器中，谐振回路起到了选频和匹配的双重作用。

3．晶体管谐振功率放大器工作在临界状态，已知VCC36V，c70，Ic0100mA，RP100。求c和Pc。

解：c70

查表得

0(70)0.253，1(70)0.436，g1(70)1.57

Ic1Ic0g1(70)173mA

VcmIc1RP17310320034.6V

311PoVcmIc134.6173103W

22PdcVCCIc03.6W PcPdcPo0.6W

c Po83.3% Pdc

第四篇：第2章 高频功率放大器答案 2014

第2章

高频功率放大器

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。

2.5 解：高频功率放大器的欠压、临界、过压工作状态是根据动态特性的A点的位置来区分。若A点在ubemax和饱和临界线的交点上，这就是临界状态。若A点在ubemax的延长线上（实际不存在），uU动态特性为三段折线组成，则为过压状态。若A点在bemax线上，但是在放大区，输出幅度cm较小，则为欠压状态。

欠压区的特点是电流脉冲为尖顶，输出电压幅度相对较小，其输出功率较小，效率也低，除在基极调幅电路中应用外，其它应用较少。临界状态，输出电压较大，电流为尖顶脉冲，输出功率最大，效率较高，较多的应用于发射机中的输出级。过压状态，电流为凹顶脉冲，输出电压幅度大，过压区内输出电压振幅随RP变化小，常作为发射机的高频功率放大器的中间级应用。改变EC时，EC由小变大，工作状态由过压到临界然后到欠压。改变Ubm时，由小变大，工作状态由欠压到临界然后到过压。改变UBB时，由负向正变，工作状态由欠压到临界到过压。改变RP时，由小到大变，工作状态由欠压到临界然后到过压。

2.8解：（1）用功放进行振幅调制，调制信号加在集电极时，功放应工作在过压区内。在过压区中输出电压随随UBB、Ubm改变而变化 EC 改变而变化；调制信号加在基极时功放应工作在欠压区中，在欠压区中，输出电压2）放大振幅调制信号时，工作在欠压区，线性比较差，采用甲或乙类工作状态时，线性较好

（3）放大等幅信号应工作在临界状态。在临界状态输出功率最大，效率也较高，是最佳工作状态。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。

)1.57解：查课本后附录得：g1(c)g1(90)1.57

Icm1Icog(1c90121∴PIR(141.3103)22001.997(W)=2W ocm1p22

3PDECIco3090)02.7(W141.3(mA)∴Po2100%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。

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)02(60.05)(60)20.50.2391::1:1.567:1.4030.50.3190.2181 :1.57:1.40 1 1212（2）PoIcmRIcmaxRp12(c)1p22222222∴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EC24P1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P68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。

Po5100%100%83.3% PD622PUcm2524210.417(A)57.6()

（4）Icm1o

（3）Ucm1EC24V

RpUcm1242Po25解：（1）PDECIco242501036(W)

（2）

（5）g1(c)Icm10.4171.67

查附录知：g1(78)1.67，故c78。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LC116L5.06610(H)5.066μH

C(2f0)22001012(25106)（2）设并联谐振回路谐振阻抗为Rp，则有：QL∴Rp

Rp0L0CRp

Q0203183.1()6120C2510200102 ∴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，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2222cr即cr2Po2ECgcr1(c)0 ∴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)0.4369② IcoIcmax0(70)3.14190.2530.7949(A)

PDECIco240.79415PP19.08154.08(W)②P

③100%78.6% CDo19.08U21.915.99()④Rpcrcm1Icm11.369919.0 8（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。

12（P70图2.20）Ubmic下凹部分且Ico、Icm1缓增PoIcm1Rp缓增（几乎不变）

2（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。此时输出功率约为原来的一半。（P68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、1Ucm1PDECIco、PoUcm1Icm1cosPCPDPo功耗大，烧坏管子。用UC指示调谐

2最明显，UC最大即谐振。

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 3 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)

∴UI2.2cm1EcmaxCg2421.25(V)cr0.8IcoIcmax0(c)2.20.2530.5566(A)Icm1Icmax1(c)2.20.4360.9592(A)

（1）RUcm1pI21.2522.15()（2）Po1Ucm1Icm1121.250.959210.19(W)cm10.959222（3）PDECIco240.556613.36(W)（4）PCPDPo13.3610.193.17(W)（5）PoP100%10.19100%76.27% D13.362.21 解：（1）参考电路如右所示：

（2）

由PA5W,k0.95得：PoPA5.26Wk由0.9,Ec12V得：Ucm1Ec0.91210.8VPo12Icmax1(70)Ucm1

求得IPcmaxo15.262.23A21(70)Ucm1120.43610.8PDIcoEcIcmax1(70)Ec2.230.253126.78WPCPD-Po6.785.261.52WPCMPCM3W（3）放大器工作时处于临界状态。

天线突然断开负载RP突然增大立即进入过压区，天线电流，IC0 天线突然短路负载RP突然下降至0立即进入欠压区，天线电流，IC0。

（4）波形图 2.22 解：

(1)QRP1RP2'X2P1R'RP21X,Q2；RP122RP1P12,RP22P1XP2XP1RP11Q11Q2匹配时，R'＝R'X2P1P2P1P2X21R

P1R2RPP11Q22XR2P1RP2RP2RP1P1＝R2RP12）-RP（11+Q2）-RP2RP（11+Q2P2RP1R（1+Q22）-RP2P2(2)由串并转换公式可得：XXP1P1S1Q21XQ1RP1XP2QRP2Q21Q21,XS2221111Q211221Q1Q2并且：R''RP1RR2P1＝RP2 即有：1Q2＝P2Q2 所以有：QP11＝（1+Q2）-1112RP2XRP1RP1RP12S1（1+Q2-1RP2R2）P1R2P21+Q2R（1+Q2）-1P2R（1+Q22）P2XRP2SXS1XS2RP11+Q2（1+Q2QR2）-12P22R2P2Q21RP2RP11+Q2（1+Q22）-1Q22RP2RP2RP1QX（1+Q2S1+Q2R2）-1Q22P2R'+R'Q1Q2P1P2RP11Q2RP22Q2112 2.23 解：R1EC2242R2P

O22144 XC11Q14.41 C11 X1221pFR2

C1250106144XL1R200220016.95R1Q121114411001 L1XL1Q16.950.054H1R1250106 XC2R21 C1Q22.56211Q1XL1X11240pFC22502.562.24解：

RXR''eCO转换为e和XCO串联网络，Q'50e50XCO25eReRX2R''e1Q'210；XCO20CO25e5111Q'21e4XQ''2030；即：C11C1e1ReXCO5010X13001063017.68pFC12XR'eC2＝-RR'5010501025；C211LX2521.22pFLReC22300106

XXR'LRe'1050X70LC1XXCO302070；LL0.037HC2252300106

第五篇：第4章 谐振功率放大器习题参考解答

第4章 谐振功率放大器习题参考解答

1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？

解：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。

2一谐振功率放大器，若选择甲、乙、丙三种不同工作状态下的集电极效率分别为：c甲＝50％，c乙＝75％，c丙＝85％。试求：

（1）当输出功率Po=5W时，三种不同工作状态下的集电极耗散功率PC各为多少？

（2）若保持晶体管的集电极耗散功率PC＝1W时，求三种不同工作状态下的输出功率Po各为多少？

解：通过本题的演算，能具体了解集电极效率对集电极耗散功率和输出功率的影响。（1）根据集电极效率ηc的定义

c可得

PoPo PDPoPc1cPccPo

将ηc甲、ηc乙、ηc丙分别代入上式可得

Pc甲＝Po＝5W，Pc乙＝0.33Po＝1.65W，Pc丙＝0.176Po＝0.88W可看出ηPc就越小。

（2）从Pc的表达式可以推导出

c

越高，相应的PocPc 1c将ηc甲、ηc乙、ηc丙分别代入上式得

Po甲＝Pc＝1W，Po乙＝3Pc＝3W，Po丙＝5.67Pc＝5.67W可见，在Pc相同时，效率越高，输出功率就越大。

4某一晶体管谐振功率放大器，设已知VCC=24V，IC0＝250mA，Po＝5W，电压利用系数ξ＝1。试求PD、ηc、Rp、Icm1、电流通角θc。

解： PDVCCIC0240.25W6W

cPo50.83383.3% PD6

VcmVCC124V24V

Icm12Po25A0.417A 2Vcm24Icm14171.67 IC0250

g1c4-9

高频大功率晶体管3DA4参数为fT＝100MHz，β＝20，集电极最大允许耗散功率PCM＝20W，饱和临界线跨导gcr＝0.8A／V，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定VCC＝24V，θc＝70°，iCmax＝2.2A，并工作于临界状态。试计算Rp、Po、Pc、ηc与PD。

解： 由iCgcrCE，当CECEmin时，iCiCmax，因此得

CEminiCmax2.2A2.75V gcr0.8AV

Vcm＝VCC－υCE min＝（24－2.75）V＝21.25V

Icm1＝iCmaxα1（θc）＝（2.2×0.436）A＝0.96A

［α1（70°）＝0.436］

Po11Icm1Vcm0.96A21.25V10.2W 2IC0＝iCmaxα0（θc）＝（2.2×0.253）A＝0.557A

［α1（70°）＝0.253］

PD＝VCCIC0＝（24V）×（0.557A）＝13.36W

cPo10.20.76376.3% PD13.36Vcm21.25V22.1 Icm10.96A

Pc＝PD－Po＝（13.36－10.2）W＝3.16W＜PCM

（安全工作）

Rp4-1

1题图4-11所示为末级谐振功率放大器原理电路，工作于临界状态。图中C2为耦合电容，输出谐振回路由管子输出电容、L1、L2和C1组成，外接负载天线的等效阻抗近似为电阻。将天线短路，开路（短时间），试分别分析电路工作状态如何变化？晶体管工作是否安全？

解：天线开路时，回路的品质因数增大，导致Rp急剧增加，结果是Vcm增大使功率管工作于强过压状态。在强过压状态下，Vcm有可能大于VCC，结果使υCEmax＞V（BR）CEO，功率管被击穿。

天线短路时，回路严重失谐（呈感性），且阻抗Zp＜＜Rp，使功率管工作于欠压状态，Pc增 大，很可能导致Pc＞PCM，功率管烧坏。

4-12 一谐振功率放大器，设计在临界工作状态，经测试得输出功率Po仅为设计值的 60％，而IC0却略大于设计值。试问该放大器处于何种工作状态？分析产生这种状态的原因。

解：Rp小，导致放大器进入欠压状态。原因是放大器由临界状态进入欠压状态时，集电极电流脉冲高度增大，导致IC0和Iclm略有增大，但Vcm因Rp而减小，结果是Po减小，PD增大，ηc减小。

4-21 根据题图4-21所示的谐振功率放大器原理电路，按下列要求画出它的实用电路。（1）两级放大器共用一个电源；（2）T2管的集电极采用并馈电路，基极采用自给偏置电路；（3）T1管的集电极采用串馈电路，基极采用分压式偏置电路。

解： 根据题意要求画出的电路如题图4-21（b）所示。图中，两级共用一个电源。电源线必须串接电源滤波网络RC1、CC1、LC1、CC2。T2管基极接高频扼流圈Lb，提供直流通路，并利用扼流圈的直流电阻产生自给偏压。T2管集电极接高频扼流圈Lc2，组成并馈电路。在L2和L3的接点上并接电容C3，构成T型匹配滤波网络。