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高频电子线路答案(高瑜翔版).doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：5.16M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    第四章 参考答案
    2.4 解:为计算简化,这里 1R 与电容 2C 的容抗之比 R 1  CX 2 2 较大,可采用部分接入法公式 C  CC 1 2 CC  1 2  100 ( pF ) L  2 2( 电感 1 ) Cf  o  1 2 CC  1 C RT 1R 在两端等效为 接入系数 n=  .0 (253 mH )  2  ** Rnn  (20 k  ) 电感固有品质因数 50,对应的固有谐振电阻 端等效电阻为 RR T o R R  T o  (16  k ) Q R o o  Cf o 2   (58.79 k  )  有载品质因数 Q L   2 Cf o  16  10 3  10 习 题 第三章 3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交 流输出功率。要求具有高效率和高功率输出。 3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若 采用纯电阻负载又将产生什么结果？ 答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流 ic 为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则 不能获得正弦波输出。若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。若采用纯电阻 负载则没有连续的正弦波输出。 3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工 作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过 压状态。 欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化 而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。 临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。
    过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可 达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。 3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？ (1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工 作状态？ (2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？ (3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？ 答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。 (2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。、 (3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。 3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率 Po 分别为 1W 和 0.6W，为了增大输出功率， 将 VCC 提高。结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。 若要增大前者的输出功率，应采取什么措施？ 答：前者工作于欠压状态，故输出功率基本不随 VCC 变化；而后者工作于过压状态，输出 功率随 VCC 明显变化。在欠压状态，要增大功放的输出功率，可以适当增大负载或增大输 入信号。 3.6 一谐振功放，原工作于临界状态，后来发现 Po 明显下降，C 反而增加，但 VCC、Ucm 和 uBEmax 均未改变（改为：VCC 和 uBEmax 均未改变，而 Ucm 基本不变（因为即使 Ucm 变化很 小，工作状态也可能改变，如果 Ucm 不变，则 Uce 不变，故工作状态不应改变）），问此时 功放工作于什么状态？导通角增大还是减小？并分析性能变化的原因。 答：工作于过压状态（由于 Ucm 基本不变，故功率减小时，只可能负载增大，此时导通角 不变）；导通角不变 3.7 某谐振功率放大器，工作频率 f =520MHz，输出功率 Po=60W，VCC=12.5V。(1) 当C=60% 时，试计算管耗 PC 和平均分量 c0I 的值；(2) 若保持 Po 不变，将C 提高到 80%，试问管耗 PC 减小多少？ 解：(1) 当C=60%时， P D  P 0  C  60 6.0  100 W P C  P D  P 0  100  60  40 W I C 0  P D V CC  100 5.12  8 A (2) 若保持 Po 不变，将C 提高到 80% P D  P 0  C  60 8.0  75 W P C  P D  P 0  75  60  15 W 3.8 谐振功率放大器电路如图 3.1(c)所示，晶体管的理想化转移特性如题 3.8 图所示。已知： V  BB 0.2 V u ， i  1.1cos ( t V ) ，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入 电压和集电极电流波形，并求出电流导通角及 c0I 、 c1mI 、 c2mI 的大小。
    题 3.8 图 u V  BE BB 解：由  u i  cos1.12.0  Vt ，可作出它的波形如图(2)所示。 根据 uBE 及转移特性，在图中可作出 iC 的波形如题图 3.8(s)。由于 t=0 时， (0.2 1.1) =1.3 , V V  则 u BE  u BE max  Ci max  0.7 A 。 因为 U im cos  U BE on ( ) V  ，所以 BB cos   U BE(on) U  V BB im  0.6 0.2  1.1  0.364, 则得 69  由于 0(69 )    0.249 ， 1(69 )    0.432 ， 2(69 )    0.269 ，则 题 3.8(s)图 I c 0 1 c m 2 c m I I     0  1  2 (69 ) i  C (69 ) i  C (69 ) i  C max max max    0.249 0.7 0.432 0.7 0.269 0.7       0.174 0.302 0.188 A A A 3.9 谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率 Po=5W。已知 VCC=24V，VBB= VBZ，Re=53， 设集电极电流为余弦脉冲，即 0 0 ut u   cos   C i i  Cmax  0  i i 试求电源供给功率 PD，集电极效率C。 解： 90 ，  0  .0 319 ，  1  5.0 P 0  1 2 IR e 2 1 mc  I 1 mc  2 P 0 R e  52  53  .0 434 A i C max  I 1 mc  1  434 .0 5.0  .0 868 A I C 0   0 max C i  .0 868  .0 319  .0 277 A P D  IV CC C 0  24  .0 277  65.6 W P P D  C 0  5 65.6  %75
    3.10 已知集电极电流余弦脉冲 max Ci  100 mA ，试求通角 120  ， 70  时集电极电流的直 流分量 0cI 和基波分量 1c mI ；若 cmU  0.95 V CC ，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 I c 0   c  406.0 1 2 100  )(  )(   1 0  U V cm cc 6.40 , ImA 1 2  1 mc 536.0 406.0  536.0  100  6.53 mA  95.0  %7.62 (2) 70  ， 0( )    0.253 ， 1( )    0.436 I c 0   c  0.253 100 1 2 25.3 mA, I  0.436 0.95 81.9% 0.253      0.436 100   43.6 mA 1 c m 3.11 已知谐振功率放大器的 CC V  24 V ， C0 I  250 mA ， 5 WoP  ， cm U  0.9 V CC ，试求该放大 器的 DP 、 CP 、 C 以及 c1mI 、 max Ci 、。 解： P D  I V 0 C CC  0.25 24 6 W   P C  C   I 1 c m  P D P o P D 2 P o U cm      6 5 1 W  83.3% P o 5 6  2 5  0.9 24   0.463 A g 1 ( )   2  C V CC U cm  2 0.833   1 . 0 9  1.85,   50 ?  i C max  I 0 C ( )   0  0.25 0.183  1.37 A 3.12 试画一高频功率放大器的实际电路，要求： (1) 采用 PNP 型晶体管，发射极直接接地； (2) 集电极并联馈电，与谐振回路抽头连接； (3) 基极串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。 解：（略） 3.13 谐振功率放大器电路如题 3.13 图所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方 面，分析这些电路的特点。
    题 3.13 图 解：(a) 1V 、 2V 集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路， 1V 利用高频扼圈中固 有直流电阻来获得反向偏置电压，而 2V 利用 BR 获得反向偏置电压。输入端采用 L 型滤 波匹配网络，输出端采用  型滤波匹配网络。 (b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈 BL 中的直流电阻产 生很小的负偏压，输出端由 2 3L C ， 3 5 C C C 构成 L 型和T 型滤波匹配网络，调节 3 4C C 和 5C 4 使得外接 50 欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由 1C 、 2C 、 1L 、 6C 构成T 和 L 型滤波匹配网络， 1C 用来调匹配， 2C 用来调谐振。 3.14 某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图 T3.3 所示。工作频率为 2 MHz，已知天 线等效电容 CA=500pF，等效电阻 8 Ar   ，若放大器要求 80 eR   ，求 L 和 C 。 解：先将 L 、 AC 等效为电感 AL ，则 AL 、 C 组成 L 形网络，如题 3.14(s)图所示。由图可得 题 3.14 图 LA Re C rA
    Q e  R e r A 1   80 8 1 3   由图又可得 Q e / L r A A ，所以可得  1.91 10   6 H  1.91 μH 6 题 3.14(s)图 L A  L   A C    1 L Q r e A     1 2 L  A   A 3 8       2π 2 10 1 2 Q e  1.91 μH 1   1 6 2 (2π 2 10 )      1 2 3     2.122 μH 2.122 10  6   2987 10   12 F 2987 pF  因为 L   L  A  1 C  A ，所以 L L  A  1 2 C  A   14.59 10 H 14.59 μ H  6  1.91 10   6  1 6 2 2 10 )   (2π  500 10  12  3.15 一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知 CC V  20 V ， o P  0.5 W ， L R   ，集 50 电极电压利用系数为 0.95，工作频率为 10 MHz。用 L 型网络作为输出滤波匹配网络， 试计算该网络的元件值。 解：放大器工作在临界状态要求谐振阻抗 eR 等于 R e  2 U cm 2 P o  2 (0.95 20)  2 0.5   361  L C RL 由于 eR > LR ，需采用低阻变高阻网络，所以 R e 题 3.15(s)图 1   1   2.494 361 50     2.494 50 2π 10 10  1  2 Q  e 1.986  Q e  L  L   C  R e R L Q R e L     1 2 L  L 1    1.986 10   6 H  1.986 μH 6 H    1   1 2 2.494     2.31 μH  1 6 2 (2π 10 10 )    2.31 10  6   110 10 F 110 pF   12  3.16 已知实际负载 LR   ，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻 121 eR  50  ，工作频率 f  30 MHz ，试计算题 3.16 图所示型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗 2 LR   。 题 3.16 图 题 3.16(s)图
    解：将题 3.16 图拆成两个 L 型电路，如题 3.16(s)图所示。由此可得 Q e 2  Q 1 e  R L  R L R e  R L 1   1   50 2 121 2 1   4.9 1 7.71   C 2  C   2 L 12  L 11    L 11 C 1  L 1    2 1 C Q 2 e R  L    1  2 C  2  Q R 1 e L  6      4.9 2π 30 10  1 2 Q 2 e 50  1   1 6 2 (2π 30 10 ) 520 pF    7.71 2  2π 30 10      520 10   12 F  520 pF  1 2 4.9     542 pF  542 10  12  52 10 H 52 nH    9   6 81.8 10 H 81.8 nH    9  1 L 11    1  2 L  11 L L  12 11  1 2 Q 1 e      81.8 nH 1    1 2 7.71     83 nH 1 6 2 (2π 30 10 )      83 10   (81.8 52) nH 133.8 nH  339 10   12 F  339 pF 9  4.1 答：(a) 同名端标于二次侧线圈的下端 (b) 同名端标于二次侧线的圈下端(c) 同名端标 第四章 参考答案 于二次侧线圈的上端 · 4.2
    4.3 答：（a）构成正反馈（b）构成三点式 · 4.4 (a)不能 (b)不能 (c)可能 4.5 f 同名端标于二次侧线圈的下端， 0  1 2  LC  2  4.6 1 0.1 u m 4   8 kHz
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