一晶体管组成的单回路中频放大器

一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知f o=465kHz，晶体管经中和后的参数为：

g ie=0.4mS,C ie=142pF，g oe=55μS，C oe=18pF，Y ie=36.8mS,Y re=0，回路等效电容

C=200pF，中频变压器的接入系数p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：（1）回路有载品质因数Q L和3 dB带宽B0.7;（2）放大器的电压增益；(3) 中和电容值。（设C b’c=3 pF）

题3－1图

解3-2：

根据已知条件可知,能够忽略中和电容和y re的影响。得：

答：品质因数Q L为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF 2222

12

2000.35180.035142202

oe ie

C p C p C pF

∑

=++=+⨯+⨯≈

回路总电容为

C

3-12

224651020210

7.374

80

f

g S

Q

ππ

μ

∑

⨯⨯⨯⨯

==≈

固有谐振电导为

C

22

120

26236

0.3555100.0350.4107.3741014.6

oe ie

p g p g g

S

μ

∑

---

=++

=⨯⨯+⨯⨯+⨯≈

回路总电导为

g

3-12

6

0.7

3

12

06

11

11

224651020210

40.4

14.610

465

311.51

40.4

||0.350.03536.810

30.88

14.610

0.35

3 1.615

10.65

L

L

fe

n b c b c

f

Q

f

dB B kHz

Q

p p y

K

N p

C C C pF

N N p

ππ

∑

∑

∑

-

-

-

''

⨯⨯⨯⨯

==≈

⨯

==≈

⨯⨯⨯

===

⨯

===⨯=

--

C

品质因数

g

带宽

谐振增益

g

中和电容

3－3高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？

答3-3

集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如C oe、C ie、g ie、g oe、y fe、引起频率和增益的不稳定。

负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。

一般采取提高稳定性的措施为：

（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法

（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益

（3）选用f T比较高的晶体管

（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。

集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要任务是什么？

3－7什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3-7

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。

3－8高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当E C、E b、U b、R L 四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？

答3-8

当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。

当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。

过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。

•当单独改变R L时，随着R L的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。

•当单独改变E C时，随着E C的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。

•当单独改变E b时，随着E b的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。•当单独改变U b时，随着U b的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。

3－9 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？

答3-9

可以通过采取以下措施

1.减小激励U b，集电极电流I c1和电压振幅U C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I c1和电压振幅U C基本不变，输出功率和效率

基本不变。

3.减小负载电阻R L，集电极电流I c1增大，I C0也增大，但电压振幅U C减小不大，因此输

出功率上升。

4.增大集电极电源电压，I c1、I C0和U C增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。

3－10 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？

答3-10

主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗P CM的要求，提高安全可靠性。

第一章高频功率放大电路

（一）填空题

1．高频功率放大器输入、输出调谐回路的作用是______、______、______。

2．高频功率放大器原来工作于临界状态，当谐振阻抗增大时，工作于______状态，此时I c0，I c1______，i c出现______，u c______，P0______，P c______，ηc______。

3．高频功率放大器集电极馈电要求是

（1）对直流成分要求______；

（2）对高频基波分量要求______；

（3）对高频谐波分量要求______。

4．高频功率放大器中谐振电路的作用是______、______、______。

5．对于高频功率放大器匹配是指______。

6．设一放大器工作状态有下述几种：甲类、乙类、丙类、丁类。______效率最高。

7．丙类功率放大器输出波形不失真是由于______。

8．高频功率放大器的技术指标______、______、______。

9．高频功率放大器有三种工作状态，分别为______、______、______；其中______是发射末级的最佳工作状态。

10．高频功率放大器在调试过程中，为保证晶体管安全工作，往往将输出功率减小一半，试问在保持电源电压U CC和R e不变的条件下，采用______方法，将输出减小。

11．高频功率放大器负载采用______电路，其作用是______。

12．高频功率放大器的调整是指保证放大器工作在______状态，获得所需要的______和______。

13．高频功率放大器的集电极输出电流为______波，经负载回路中选频后输出为______波。

14．丁类高频功率放大器电路类型______。

15．宽带高频功率放大器：负载采用______调谐形式，常用______。

16．宽带高频功率放大器工作状态是______。

17．传输线变压器的特性阻抗为______。