电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)

电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)

1-2一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？

解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM还受功率

管所处环境温度、散热条件等影响。

第二章

2-1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：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失

真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。

2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工

作的放大器适宜于放大哪些信号？

解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。

(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。

为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。

2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率Po

C

VCC2VCE(at)

VCC

2

(VCC2VCE(at))2，集电极效率2

πRL

。已知VCC=18V，VCE(at)=0.5V，RL=50，试求放大器的PD、Po和C 值。

解：(1)vA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅Vcm(VCC2VCE(at))。通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度Icm Vcm2

(VCC2VCE(at))，其中平均分量电流平均值RLπRL

2π

IC0

Icmπ

所以PoVcmIcm

12

22

(V2V)CCCE(at)

π2RL

2

VCC(VCC2VCE(at))π2RL

PD

VCCIC0

CPo/PD

VCC2VCE(at)

VCC

(2)PD

2

VCC(VCC2VCE(at))1.24Wπ2RL

Po

2

(VCC2VCE(at))21.17W2

πRL

CPo/PD94.36%

2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC=12V，VBB=0.5V，Vcm=11V，Vbm=0.24V。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流iC求得IC0=32mA，IcIm=54mA，试求PD、Po、C及所需

的Re。

解：

(1)vCEVCCVcmcot(1211cot)V

vVVcot(0.50.24cot)VBBbmBE

(2)

PDVCCIC0384mW

PoVcmIcm297mW

2

CPo/PD77.34%

Re=Vcm/Ic1m=204

2-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率Po=5W。己知VCC=24V，VBB＝VBE(on)，Re=53，设集电极电流为余弦脉冲，即iC=Cma某

i0

cotvb0

vb0

试求电源供给功率PD、集电极效率C。

解：因为VBB=VBE(on)，放大器工作在甲乙类，近似作乙类，Po

π

12

IcmRe2

π

Ic1m

2Po

因为IC0

121121

idti，IicotdtiCma某，CCma某c1mπC

2ππππ222

所以IC02Ic1m276.3mA则PDVCCIC06.63W，CPo/PD75.42%

2-12设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数，它们的输出功率Po分别为1W和0.6W。现若增大两放大器的VCC，发现其中Po=1W放大器的输出功率增加不明显，而Po=0.6W放大器的输出功率增加明显，试分析其原因。若要增大Po=1W放大器的输出功率，试问还应同时采取什么措施（不考虑功率管的安全工作问题）？

解：Po=1W的放大器处于临界或欠压状态，增大VCC时，放大器更趋于欠压状态，Ic1m略有增大。因此PoPoVCCRe或VBB）

Po=0.6W的放大器处于过压状态，VCC增大，发大器趋于临界，Ic1m 迅速增大，所以Po迅速增大。

第三章

3-1若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什么？解：否。因为满足起振与平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。但当外界因素(T、VCC)变化时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能回到平衡状态，导致停振。

3-2一反馈振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从而引起振荡振幅和振荡频率的变化，应增大

和T，为什么？试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程（振Vi

幅和相位）。

解：由振荡稳定条件知：

振幅稳定条件：

T(

oc)

ViV

iA

相位稳定条件：

T()

oc

若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起Vi增大时，T(oc)减小，Vi增大减缓，最终回到新的平衡点。若在新平衡点上负斜率越大，则到达新平衡点所需Vi的变化就越小，振荡振幅就越稳定。

T()阻止oc增大，

最终回到新平衡点。这时，若负斜率越大，则到达新平衡点所需oc 的变化就越小，振荡频率就越稳定。

3-3并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下（电压激励还是电流激励）才能产生负斜率的相频特性？

的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图解：并联谐振回路在电流激励下，回路端电压V(a)所示。串联谐振回路在电压激励下，回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(b)所示。

3-5试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。

解：(a)(b)

(d)L2C2回路呈感性，oc<2，L1C1回路呈容性，oc>1，组成电感三点式振荡电路。

(e)Cbe，组成电容三点式振荡电路。(f)L1C1回路呈容性，oc>1，

L2C2回路呈感性，oc>2，组成电容三点式振荡电路。

3-6试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。图中，CB、CC、CE、CD为交流旁路电容或隔直流电容，LC为高频扼流圈，偏置电阻RB1、RB2、RG不计。

解：画出的交流通路如图所示。

(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。

(b)

(d)Cbe为回路电容之一。