谐振功率放大器习题参考解答
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4章 谐振功率放大器习题参考解答
4-1 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。
4-2 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:%=甲50c η,%=乙75c η,%=丙85c η。试求:
(1) 当输出功率P o =5W 时,三种不同工作状态下的集电极耗散功率P C 各为多少
(2) 若保持晶体管的集电极耗散功率P C =1W 时,求三种不同工作状态下的输出功率P o 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
o o D o c P P P P P +==
η 可得 o c c
c P P ηη-=1
将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式可得
P c 甲=P o =5W ,P c 乙==,P c 丙==可看出ηc 越高,相应的P c 就越小。
(2)从P c 的表达式可以推导出
c c
c o P P ηη-=1 将ηc 甲、ηc 乙、ηc 丙分别代入上式得
P o 甲=P c =1W ,P o 乙=3P c =3W ,P o 丙==可见,在P c 相同时,效率越高,输出功率就越大。 4-4 某一晶体管谐振功率放大器,设已知V CC =24V ,I C0=250mA ,P o =5W ,电压利用系数ξ=1。试求P D 、ηc 、R p 、I cm1、电流通角θc 。
解: ()W W I V P C CC D 625.0240=⨯==
%3.83833.06
5====D o c P P η V V V V CC cm 24241=⨯==ξ
A A V P I cm o cm 417.024
52221=⨯==
()67.1250417011===C cm c I I g θ 4-9 高频大功率晶体管3DA4参数为T f =100MHz ,β=20,集电极最大允许耗散功率P CM =20W ,饱和临界线跨导g cr =0.8A /V ,用它做成2MHz 的谐振功率放大器,选定V CC =24V ,θc =70°,i Cmax =2.2A ,并工作于临界状态。试计算R p 、P o 、P c 、ηc 与P D 。
解: 由CE cr C g i υ=,当min CE CE υυ=时,max C C i i =,因此得
V V
A A g i cr C CE 75.28.02.2max min ===υ V cm =V CC -υCE min =(24-)V =
I cm1=i Cmax α1(θc )=(×)A =0.96A [α1(70°)=]
()()W V A V I P cm cm o 2.1025.2196.02
1211=⨯== I C0=i Cmax α0(θc )=(×)A =0.557A [α1(70°)=]
P D =V CC I C0=(24V )×(0.557A )=
%3.76763.036
.132.10====D o c P P η P c =P D -P o =(-)W =<P CM (安全工作)
Ω===1.2296.025.211A
V I V R cm cm p 4-11 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C 2为耦合电容,输出谐振回路由管子输出电容、L 1、L 2和C 1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R p 急剧增加,结果是V cm 增大使功率管工作于强过压状态。在强过压状态下,V cm 有可能大于V CC ,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Z p <<R p ,使功率管工作于欠压状态,P c 增大,很可能导致P c >P CM ,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P o 仅为设计值的 60%,而I C0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:R p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I C0和I clm略有增大,但V cm因R p而减小,结果是P o减小,P D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R C1、C C1、L C1、C C2。T2管基极接高频扼流圈L b,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L c2,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。