丙类高频功率放大器失谐后果
高频电子线路最新版课后习题解答第四章 高频功率放大器习题解答
思考题与习题4.1 按照电流导通角θ来分类，θ=180度的高频功率放大器称为甲类功放，θ>90度的高频功放称为甲乙类功放，θ=90度的高频功率放大器称为乙类功放，θ<90度的高频功放称为丙类功放。
4.2 高频功率放大器一般采用LC谐振回路作为负载，属丙类功率放大器。
其电流导通角θ<90度。
兼顾效率和输出功率，高频功放的最佳导通角θ= 60～70 。
高频功率放大器的两个重要性能指标为电源电压提供的直流功率、交流输出功率。
4.3 高频功率放大器通常工作于丙类状态，因此晶体管为非线性器件，常用图解法进行分析，常用的曲线除晶体管输入特性曲线，还有输出特性曲线和转移特性曲线。
4.4 若高频功率放大器的输入电压为余弦波信号，则功率三极管的集电极、基极、发射极电流均是余弦信号脉冲，放大器输出电压为余弦波信号形式的信号。
4.5 高频功放的动态特性曲线是斜率为1-的一条曲线。
R∑υ对应的静态特性曲线的交点位于放大区就4.6对高频功放而言，如果动态特性曲线和BEmaxυ称为欠压工作状态；交点位于饱和区就称为过压工作状态；动态特性曲线、BEmax 对应的静态特性曲线及临界饱和线交于一点就称为临界工作状态。
V由大到小变化时，4.7在保持其它参数不变的情况下，高频功率放大器的基级电源电压BB功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
高频功放的集电极V（其他参数不变）由小到大变化时，功放的工作状态由过压状态到电源电压CCV（其它参数不变）由小临界状态到欠压状态变化。
高频功放的输入信号幅度bm到大变化，功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
4.8 丙类功放在欠压工作状态相当于一个恒流源；而在过压工作状态相当于一个恒压源。
集电极调幅电路的高频功放应工作在过压工作状态，而基级调幅电路的高频功放应工作在欠压工作状态。
发射机末级通常是高频功放，此功放工作在临界工作状态。
4.9 高频功率放大器在过压工作状态时输出功率最大，在弱过压工作状态时效率最高。
高频实验：丙类功率放大器设计实验报告南昌大学
高频实验：丙类功率放大器设计
一、实验目的
1.了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点
4.掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容
1.观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点
2.测试丙类功放的调谐特性
3.测试丙类功放的负载特性
4.观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响
三、实验原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角 越小，放大器的效率 越高。
甲类功率放大器的o 180＝ ，效率 最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
非线性丙类功率放大器的电流导通角o 90 ，效率可达到80%，通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小)，基极偏置为负值，电流导通角o 90 ，为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。
四、实验仿真原理图
五、实验仿真结果
结果说明：
CH1波形为输入波形，CH2波形为经1M选频网络之后的波形，形成2倍频。
高频问答题及部分答案整理
思考题与习题1.1通信系统的组成包括几部分，各部分的作用是什么？答：是由信源、输入变换器、输出变换器、发送设备、接收设备和信道组成。
信源就是信息的来源。
输入变换器的作用是将信源输入的信息变换成电信号。
发送设备用来将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道，以实现信号的有效传输。
信道是信号传输的通道，又称传输媒介。
接收设备将由信道送来的已调信号取出并进行处理，还原成与发送端相对应的基带信号。
输出变换器将接收设备送来的基带信号复原成原来形式的信息。
1.2 在通信系统中为什么要采用调制技术？答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。
采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制技术可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。
1.3 简述超外差接收机中混频器的作用。
答：混频器是超外差接收机中的关键部件，它的作用是将接收机接收到的不同载频已调信号均变为频率较低且固定的中频已调信号。
由于中频是固定的，且频率降低了，因此，中频选频放大器可以做到增益高、选择性好且工作稳定，从而使接收机的灵敏度、选择性和稳定性得到极大的改善。
1.5 和模拟通信相比，数字通信有什么优点？答：数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。
它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。
不足之处是占用的信道频带较宽。
1.6在数字通信系统中，指出模拟信源和数字信源对系统的影响。
答：在数字通信系统中，若是数字信源，其系统组成如图1.2.4所示。
若是模拟信源，可在数字信源系统基础上，附加两个变换环节：一是在信源编码前加A/D转换，二是在信源解码后加D/A 转换。
2.1描述选频网络的性能指标有哪些？矩形系数是如何提出来的？答：常用谐振频率、通频带和选择性三个参数来描述选频网络的性能指标。
丙类高频谐振放大器-工作状态分析
幅频特性和相频特性曲线
12
2.2单谐振回路－ LC谐振回路
谐振曲线、通频带、选择性和矩形系数K0.1
回路电压 : V I s Z
S |V |
谐振时： V 0 I s Rp
1 1 2 2 1 (Q )
|V | 0
Z Rp
1 2
0
1 Q 当S 时, 1, ξ 2 Δω 2 ω0
--电压增益下降3dB或最大值的0.7倍时， 对应的频带宽度;要求大于信号带宽 --从各种频率信号中选出信号的能力,也 即选频电路对无用信号的抑制能力。 输出下降20dB或最大值的0.1倍时对应 的频带宽度
矩形系数：K0.1 BW0.1 / BW0.7 稳定性：温度变化时，AV0, f0，BW0.7 的稳定程度
类似也可得：
(a )
2 Xp
(b )
2 Rp
Z p Rp // jX p Z s Rs jX s
R X
2 p
2 p
Rp j Xs
2 Xp
R X
2 p 2 Rp
2 p
Rp
R X
2 p
2 p
Xp
8
2.2单谐振回路－ LC谐振回路
由Q值的定义可知：
14
2.2单谐振回路－ LC谐振回路
LC串联谐振回路
L r C
(1) 回路总阻抗：
Z
I
1 Z r j L C (2) 谐振频率：
LC串联谐振回路
0
1 LC
(3) 回路Q值(空载):
(4) 通频带：
Q
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co I 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，co I 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m axbe u 和饱和临界线的交点上，这就是临界状态。
若A 点在m axbe u 的延长线上（实际不存在），动态特性为三段折线组成，则为过压状态。
若A 点在m axbe u 线上，但是在放大区，输出幅度cmU 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P R 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CE 时，CE 由小变大，工作状态由过压到临界然后到欠压。
改变bmU 时，由小变大，工作状态由欠压到临界然后到过压。
改变BB U 时，由负向正变，工作状态由欠压到临界到过压。
改变P R 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CE 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，输出电压随BB U 、bmU 改变而变化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。
第6讲高频 丙类功率放大器原理和工作状态要点
0 ( ) 0.239
9/21/2018 8:52 PM 15
I cm
I co 300 1255 mA 0 ( ) 0.239
I c1 1 ( ) I cm 0.4191255 525.9 mA
VD VBB cos 0.5 0.5 2.46 V 0.407
17
第六讲 丙类功率放大器原理和工作状态
9/21/2018 8:52 PM
工作于二次谐波倍频器的电流和电压关系如下图所示：
ic
+ iC
iC2 iC1
uce
-
uc2
+
ic频谱
ICO
IC1
IC2
LC谐振特性
IC3 IC4
- Ec +
0
2
3
4
注意点：
u ce E C U C 2 cos 2 t 而 C2 C2 P 其中： , ic 1． 在有 流通的时间内，倍频器的集电极瞬时电压上升速度比 较快， 故倍频器的集电极耗散功率PC 比正常工作于基波状态时大
1
由于当 t c 时， i c 0
U BB U BZ cos c U bm
U BB U BZ c cos U bm
+ ub -
+ uBE
_
+ uCE C -
ic
Rp
+ L u c1 -
-UBB
EC
ic gc U bm cost (U BB U BZ ) gc U bm cost U bm cos c gcU bm cost cos c
Pc Pdc Po 7.2 6 1.2 W Po 6 83.3% Pdc 7.2
谐振功率放大器复习题
谐振功率放大器复习题1、何谓谐振功放，属于何种放大器？甲类、乙类和丙类功率放大器的导通角分别是多少，他们的效率大小顺序如何排列？为什么丙类功率放大器的效率较高？2、对功率放大器有哪些性能要求？3、高频功率放大器中谐振电路的作用有哪些？谐振功率放大器有哪几种工作状态？4、谐振功放的输出电压u f与集电极电压u ce的相位有何关系，而与输入信号电压u be的相位又有什么关系？5、谐振功放过压状态最明显的特征是什么，过压状态、欠压状态和临界状态分别是指一种什么样的状态，当谐振功放的集电极电流脉冲出现尖顶时，是否能肯定此时的谐振功放的工作状态？6、谐振功放原工作在临界状态，若等效负载电阻R c因某种原因增大或减小时，则输出功率P1、集电极耗散功率P c和效率ηc将如何变化？7、谐振功率放大器的直流馈电线路包括哪几种馈电电路，电路中各部分有何关系？馈电线路的确定应遵循何种原则？谐振功放的外部特性主要包括哪些特性特性？8、谐振功率放大器的集电极输出电流为什么波形，而经过负载回路选频后输出为什么波形。
9、输入单频信号时，丙类高频功率放大器原工作于临界状态，当电源电压减小或增大时，工作状态将作如何变化？10、输入单频信号时，丙类高频功率放大器原工作于临界状态，当输入信号增大或减小时，工作状态将作如何变化？11、谐振功率放大器输出功率6W，当集电极效率为60﹪时，晶体管集电极损耗为多少？12、谐振功率放大器功率放大器，要实现集电极调制放大器应工作在什么状态，要实现际基极调制放大器应工作在什么状态，为使放大器工作在丙类工作状态，基极偏压应如何设置？13、已知谐振功率放大器原工作在临界状态，当改变电源电压时，管子发热严重，说明管子进入了什么状态，并说明原因。
谐振功率放大器，若要求效率高，应工作在什么状态。
14、谐振功率放大器原工作于临界状态，由于外接负载的变化而使放大器工作于过压状态。
如若将输入信号减小，使放大器仍工作在临界状态，这时放大器的输出与原来相比有何变化？15、谐振功放的负载特性、调制特性和放大（振幅）特性分别是指什么？16、谐振功放原工作在临界状态，当其它参数一定时，若负载逐渐变化放大器状态会如何变化？若集电极电源逐渐放大器状态会如何变化？若基极电源逐渐放大器状态会如何变化？17、丙类放大器的负载回路失谐时，工作状态将如何变化？丙类放大器为什么要用调谐回路作为集电极负载？18、已知某谐振功率放大器的电压、电流值为E c＝12V，U f＝11V，E b＝0.5V，U b＝0.24V，I c0＝25mA，I c1＝45mA，I b0＝0.8mA，I b1＝1.5mA。
实验 丙类高频谐振功率放大器
实验 丙类高频谐振功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，它是无线电发射机中的重要单元电路。
根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。
如甲类功放的θ=1800，效率η最高也只能达到50%，而丙类功放的θ<900，其效率η可达85%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器，丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本次实验主要研究以甲类谐振功率放大器为推动级，以丙类谐振功率放大器为末级的混合功率放大器。
一、实验目的1、熟悉丙类高频功率放大器的工作原理，初步了解工程估算的方法。
2、学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
3、研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
4、理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响。
5、了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
二、实验仪器1、高频实验箱 1台2、高频信号发生器 1台3、双踪高频示波器 1台4、扫频仪 1台5、万用表 1块6、高频功率放大器实验板 1块 三、预习要求1、复习高频谐振功率的工作原理及四种特性。
2、分析实验电路，理解各元件的作用及各组成部分的工作原理。
四、实验内容1、电路调谐及调整(调谐技术)。
2、静态测试(测试静态工作点)。
3、动态测试(研究负载特性)。
五、实验原理实验电路如图2-1所示，它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成，其中VT1和VT2组成甲类功率放大器，晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器，这两类功率放大器的应用十分广泛，下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。
(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点如图2-1所示，晶体管VT1组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。
其中R 1和R 2为基极偏置电阻；R 5为直流负反馈电阻；它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。
丙类放大器原理
vb
v BE
vC
V BB
V CC
v o Vomcost
vC 的振 V cm 幅 V om (vo v振 C )幅
V CC
v C V C C v o V C C V oc mo t s
A
t
vo 21
vBE、iC、vC的相位关系
A
22
分析第四步：把输入信号，集电极电流，集电极电压对齐画出
veBEb
A
33
§6.3.2 集电极余弦脉冲电流iC分解
i c I c 0 I cc m t o 1 I cc m s 2 t o 2 I s cc m n t o n s
根据付立叶级数原理
Ic0 21 iCd(t) 把上页求iC 出 表的 达式带入
Ic02 1 cciCm (ca1 x o tc sc oco s c)d s(t)
A
4
（1）高频功率放大器的种类
谐振功率放大器（学习重点）
特点是负载是一个谐振回路，功率放大增益可 以很大，一般用于末级；
不易于自动调谐。
宽带功率放大器（了解即可）
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带 内对高频信号进行功率放大；
功率增益有限，一般用于中小功率级。
A
5
（2）高频（谐振）功率放大器的应用场合
c
C
0是1(C ) 0(C)
最大,
但输出功率0为,显然不行
余弦脉冲的分解系数
A
36
θc对高频谐振功放效率的影响
C12O0时1(C)最大 ,输出功率, 最
n
1 0
但接近甲类,效 放率 大太 器低
1
为了兼顾C二 通者 常7取 0O
高频丙类功率放大器基础知识详解
高频丙类功率放大器基础知识详解高频功率放大器是各种无线电发射机的主要组成部分，它与低频功率放大器一样要求输出功率大、效率高。
但不同的是，高频功放的工作频率高(几万千赫兹到几万兆赫兹数量级)，但相对频带很窄。
高频功放一般工作在丙类状态，其放大电路一般采用选频网络作为负载回路。
由于高频功放通常工作于丙类，属于非线性电路，因此不能用线性等效电路来分析。
对它们的分析方法有图解法和解析近似分析法，这里我们采用最常的解析近似分析法中的一种折线法来简要叙述高频功放的基本工作原理和工作状态。
高频丙类谐振功放的电路主要由放大部分和频带选通部分组成，其结构框图简单示意如图6.17所示。
输出信号其中，频带选通部分由选频滤波电路实现，其主要任务是滤除输入到放大电路的无用频率分量，滤除放大器件产生的无用谐波分量，以减小非线性失真。
高频丙类谐振功放的具体原理电路，如图6.18所示。
这是一个以晶体管为核心的非线性放大器，其转移特性曲线，如图6.19(a)所示。
尽管集电极电流是周期性非正弦波、是不连续的，但输出电压却是连续的。
如果从能量交换的角度来解释当ic=0时为什么还会有输出电压。
这是由于选频网络是由LC并联电路构成，当ic=0时，L与C支路电流并不为零，只是大小相等而方向相反而已。
说明此时回路正在进行着电场能量与磁场能量的交换，所以输出是不断的，连续的。
当然如果输出回路是一电阻网络，自然不会出现这种现象。
需要说明的是工作于功率放大器中的选频网络，为了适应输出较大功率的要求，通常回路的品质因数都较低，一般在10左右。
由于输出回路调谐在基波频率上，输出电路中的高次谐波处于失谐状态，相应的输出电压很小，因此，在放大电路的输出功率Po等于集电极电流基波分量在负载R上的平均功率，即谐振功放中只需研究直流及基波功率2.电源供给功率（PE）电源电压UCC与流过UCC的集电极电流ic的直流分量IC0的乘积，用PE表示，即Pe=Ucc*Ico(6.25)3.集电极管耗（PC）电源供给功率PE与输出基波交流功率Po之差，用PC表示，即Pc=Pe-Po (6.26)丙类放大器的工作状态人们根据是否进入器件的截止区，以及进入截止区的深入程度，把放大电路分为甲类、乙类、甲乙类和丙类四种工作状态。
实验3丙类高频功率放大器
实验3 丙类高频功率放大器仿真高频功率放大电路通常在发射机末级功率放大器和末前级功率放大器中，主要对高频信号的功率进行放大，使其达到发射功率的要求。
在硬件实验中，我们已经对高频功率放大器的幅频特性、负载特性及电路效率进行了测试。
在仿真实验中，我们将对放大器的其它特性进行进一步的仿真研究。
一、实验电路：电路特点：晶体管基极加0.1V的负偏压，电路工作在丙类，负载为并联谐振回路，调谐在输入信号频率上，起滤波和阻抗变换作用。
二、测试内容（一）高频功率放大电路原理仿真1、集电极电流Ic与输入信号之间的非线性关系晶体管工作在丙类的目的是提高功率放大电路的效率，此时晶体管的导通时间小于输入信号的半个周期。
因此，集电极电流Ic将是周期的余弦脉冲序列。
（1）、当输入信号的振幅有效值为0.75V时，对晶体管集电极电流Ic进行瞬态分析。
设置：起始时间为0.03S，终止时间为0.03005S，输出变量为I(V3)仿真分析。
记录并分析实验结果。
（2）、当输入信号振幅为1V时，对晶体管集电极电流Ic进行瞬态分析，设置同上。
记录并分析实验结果，指出输出信号波形顶部凹陷失真的原因是什么？2、输入信号与输出信号之间的线性关系将电路中R1改取30K，重复上述过程，使用示波器测试电路输出电压波形。
记录并分析实验结果，指出输出信号波形与步骤1的实验结果有何区别？为什么？（二）高频功率放大电路外部特性仿真测试1、调谐特性调谐特性指在R1、V1、V BB、Vcc不变的条件下，高频功率放大电路的Ico、Ieo、Uc等变量随C变化的关系。
将C1改用可变电容器，调C1使电路处于谐振状态（C1=50%），回路阻抗最大，呈纯阻，电流最小，此时示波器显示输出信号幅度最大，电流表显示电流最小值；当改变C1值，回路失谐，回路阻抗变小，回路电流变大,输出波形出现失真。
通过示波器和电流表观察记录实验结果，并对实验结果进行分析。
使用波特图仪和小信号交流分析方法测试测试并记录电路的调谐特性。
高频复习材料
一、选择题1、谐振功率放大器工作在丙类是为了提高放大器的（C ）A.输出功率B.工作频率C.效率D.增益2、丙类谐振功率放大器最佳工作状态是（C ）A.过压B.欠压C.临界3、丙类谐振功率放大器原工作在临界状态，现增大Uim,放大器状态将变为（B ）A.欠压B.过压C.临界4、将输出信号的频率比输入信号频率提高整数倍的电路称为（A ）A.倍频器B.分频器C.调频器D.混频器5、单调谐放大器中，并联谐振回路作为负载时，常采用抽头接入，其目的是（D ）A.展宽频带B. 提高工作频率C.减小矩形系数D. 减小晶体管及负载对回路的影响6、同步调谐放大器中单调谐放大器级数增加时，其（A）A.矩形系数减小、通频带变窄B. 谐振增益增大、通频带变宽C. 选择性改善、通频带变宽D. 矩形系数增大、未定性下降7、正玄波振荡器的作用是在（B ）情况下，产生一定频率和幅度的正玄信号。
A.外加输入信号B.没有输入信号C.没有直流电源电压D. 没有8、反馈正玄波振荡器的振幅起振条件是（ D）A. | AF |< 1B. | AF |= 0C. | AF |=1D. | AF |>19、正玄波振荡器中，振荡频率主要由（D）决定。
A.放大倍数B.反馈网络参数C.稳傅电路参数D.选频网络参数10、常用的正弦波振荡器中，频率稳定度最高的是（ D ）振荡器。
A. RC桥式B.电感三点式C. 改进型电容式三点式D.石英晶体11、为了减小失真，稳定输出幅度，RC桥式振荡器负反馈电路必须采用（ C ）A.固定电阻B.可变电阻C.非线性电阻D. 可变电容12、超外差式接收机结构的主要特点是具有（ B ）A.高频功率放大器B.混频器C.调制器D.倍频器13、为了有效地发射电磁波，天线的尺寸必须能与辐射信号的（D）相比拟。
A.振幅B. 相位C.频率D. 波长14、低频调制信号为UΩ=UΩmCOS(Ωt),载波信号U c=U cm cos(Wct ),则下列表达式中单边带调幅信号的是（ C ）A.u(t)=Um[1+Macos(Ωt)]cos(ωct)B.u(t)=Umcos（Ωt）cos(ωct)C.u(t)=Umcos(ωc+Ω)tD. u(t)=UΩmcos（Ωt）+UcmCOS(ωct)15、调制信号的频率范围为F1 - Fa，用来进行调幅，产生的普通调幅波的带宽为（B）A. 2F1B. 2FaC. Fa-F1D. Fa+F116、已知普通调幅波调制信号一周期类内平均功率Pav=15W、ma=1,则其一个边频的功率为（D）A.15B. 10C. 5D. 2.516、二极管环形混频器具有（C ）功能A.放大B.振荡C.相乘D.选频17、在下列伏安特性器件中，具有理想混频器特性的器件是（B ）A. i=auB. i=au2C. i=au3D. i=a0+a1u+a2u218、二极管峰值包络检波电路中，产生惰性失真的原因是（ C ）A.输入信号过大B. 输入信号调幅系数C. RC过大D. RL过大二、填空题1.为了改善系统性能、实现信号的远距离传送及信道多路复用，通信系统中广泛采用调制技术。
(完整word)高频电子线路期末复习题
高频电子线路复习题第一章 复习题一、填空题：1. （1）为了改善系统的性能、实现信号的（远距离有效传输）及（多路复用），通信系统中广泛采用调制技术。
（2）用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程，称为（调制），用基带信号去改变载波信号的幅度，称为（调幅）。
（3）无线电波传播方式大体可分为（沿地面传播）、（直线传播）、（依靠电离层的传播）。
（4）非线性器件能够产生（新频率分量），具有（频率变换）的作用.1.3已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度。
画出调幅波频谱图。
解: ))](cos cos(1[00t t m U U c a m ϖΩ+==4(1+0.5cos V t t )102cos()50025⨯⨯ππ5.0420===Ωm m aa U U k m 14212121=⨯⨯=ma a U m BW=2F=2⨯500=1000Hz2、已知调制信号 ,)8002cos(3)(V t t u ⨯=Ωπ 载波信号 ,)102cos(66V uc ⨯=π令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度。
画出调幅波频谱图。
解:))](cos cos(1[00t t ma U U c m ϖΩ+==6(1+0.5cos2πV t t )102cos()8006⨯⨯π5.0630===Ωm m a a U U k m 5.16212121=⨯⨯=ma maU BW=2F=HZ 16008002=⨯三、问答题：下图是通信系的基本组成框图。
试述各组成部分的作用？信源:信息的来源输入变换器:将信源输入的信息变换成电信号,该信号称为基带信号发送设备:将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道信道:信号传输的通道接收设备:由信道传送过来的已调信号由接收设备取出并进行处理,得到与发送端相对的基带信号(解调),复原成原来形式的信息.输出调换器:将信源输出电信号复原成原来形式的信息.第二章复习题一、单选题：1. 单调谐放大器中，Qe对选择性和通频带的影响是（B ）。
高频电子线路第三章习题答案
习题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i c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P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC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。
实验二 高频功率放大器(丙类)
实验二高频功率放大器（丙类）一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2、了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
3、了解负偏置丙类功率放大器的工作原理，掌握负偏置丙类放大器的计算与设计方法。
4、了解负偏置电压对功率放大器功率和效率的影响。
二、预习要求1、复习功率谐振放大器原理及特点。
2、分析图2-1所示的实验电路，说明各元器件作用。
图2-1 功率放大器（丙类）原理图三、实验仪器1、双踪示波器2、万用表3、高频电路实验装置四、实验内容及步骤1、实验电路实验台功率放大器接好，所需电源在输入端输入6.5MHz的高频信号，使A接止V2的基极，使第二极调谐放大的输出为f=6.5MHz，Vm=2V的信号，记为Vi，加至C6。
2、按图接好实验板所需电源，将C、D两点短接，利用扫频仪功能调回路谐振频率，使其谐振在6.5MHz的频率上。
3、不加负载，去掉C、D两点短接线，在C、D两端串入电流表（选择万用表直流电流档，量程选择不大于200mA），测Io电流，在输入端接f=6.5MHz、Vi=2V信号，测量各工作电压，同时用示波器测量输入，输出峰值电压，将测量值填入下表。
其中Vi：输入电压峰一峰值Vo：输出电压峰一峰值Io：电源给出总电流Pi：电源给出总功率（Pi=VcIo）（Vc：为电源电压）Po：输出功率Pa：为管子损耗功率（Pa=IcV CE）4、加75Ω负载电阻，同2测试并填入表2.1内。
5、改变输入端电压Vi=2V，同2、3测试并填入表2.1测量。
6、改变电源电压Vc=5V，同2、3测试填入表2.1。
7、按实验2接线，将C、D两点短接，G点对地接负电压U BB不能超过-1V。
1）在本实验中，在G点加入的可调负电压，应事先调整到U BB=0V。
然后输入端加入高频信号，频率约6.5MHZ，同上实验3、4。
2）在输入信号不变的情况下，缓慢调节加于G点的负电压，一边用万用表监视V3基极的电压，使V3基极的电压可在（0~ -1V）之间变化，一边用示波器观察输出波形的变化情况，即电压向负方向变化时，输出信号幅度会随之下降。
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CC4-3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？ 解 谐振功率放大器通常川来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其屮心频率的］%或更 小），其工作状态通常选为丙类T 作状态（色〈90。
），为了不失真的放大信号，它的负载必须 是谐振冋路。
丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。
这适用于欠压或临界状态。
尖顶 余弦脉冲含有基波、二次、三次、……、n 次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波）, 就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。
如果I 川路失谐，就会使输出含 有其他谐波分量，就会产生波形失真。
如果激励信号过大，I 叫路失谐还会造成管子烧坏。
4-5某一晶体管谐振功率放大器，设已知V 妒24V, Ico=25OmA, P°=5W,电压利用系数宁1。
试求P=、小Ro 、Ici ＞电流导通角e 。
解 上匕=°・25X 24 = 6W4=E-E )=6 - 5 = 1Wrj = P ()/P == (5/6)x100% = 83.3%心=Kt/(2P 0) =(我)/(2P 0) = (1 * 24)2 /(2 *5) = 57.6Q/ I = v W /R } =24/57.6 = 416.7mAg"J = 2〃/g = l ・67查表可得知：0=78。
4-14 一调谐功率放大器工作于临界状态，已知Vcc=24V,临界线的斜率为0.6A/V,管子导 通角为90。
，输出功率P 。
二2W,试计算P=、Pc 、乐、凡的大小。
解：0 =90。
，查表得 ^(90°) = 0.5, %(90。
) = 0.319,幻(90。
) = 1.57 〈max =geVcEmin = gc 化-匕”J4ml =5化T”Je (0) P 0 =~V cnJen,\ = - V cmScr (V C c ~ )^1 )=>2 = 0.5xV,w x 0.6(24 - V w ) x 0.5解得 = 23.43VV 23 43 亠二士2 = 0985 24 〃=丄 gi (0 )g = 0.5*1.57 * 0.98 = 76.93% 2转移特性曲线斜率=0.3p 2P =』= ^^ = 2.6W _ 7 0.769P = P 二一 =2.6 - 2 = 0.6W心=V ； /(2&) = (23.43)2 /(2*2) = 137.24Q4-15某谐振功率放大器工作于临界状态，功率管用3DA4,其参数为f T =100MHz,卩=20, 集电极最大耗散功率为20W,饱和临界线跨导汝产1A/V,转移特性如题图4・1所示。
高频丙类功率放大器
实验一：高频丙类功率放大器前言在高频范围内为获得足够大的高频输出功率，必须采用高频放大器，高频功率放大器主要用于发射机的未级和中间级，它将振荡产生的信号加以放大，获得足够高频功率后，再送到天线上辐射出去。
另外，它也用于电子仪器作未级功率放大器。
高频功率放大器要求功率高，输出功率大。
丙类放大器它是紧紧围绕如何提高它的效率而进行的。
高频功率放大器的工作频率范围一般为几百KHZ—几十MHZ。
一般都采用LC 谐振网络作负载，且一般都是工作于丙类状态，如果要进一步提高效率，也可工作于丁类或戊类状态。
一．实验目的及要求（一）实验目的1．进一步了解高频丙类功率放大器的工作原理和调试技术。
2．熟悉负载变化对放大器工作状态的影响及各指标的测试方法。
3．掌握输入激励电压，集电极电压，基极偏置电压变化对放大器工作状态的影响。
（二）实验要求1．认真阅读本实验教材及有关教材内容2．熟悉本实验步骤，并画出所测数据表格。
3．熟悉本次实验所需仪器使用方法。
（三）实验报告要求1．写出本次实验原理及原理框图2．认真整理记录测试数据及绘出相应曲线图。
3．对测试结果与理论值进行比较分析，找出产生误差的原因，提出减少实验误差的方法。
4．详细记录在调谐和测试过程中发生的故障和问题，并进行故障分析，说明排除过程和方法。
5．本次实验收获，体会以及改进意见。
二．实验仪器及实验板1．双踪示波器（CA8020）一台2．高频信号发生器（XFG-7）一台3．晶体管直流稳压电源一块4．数字万用表一块5．超高频毫伏表（DA22）一台6．直流毫安表一块7．高频丙类功率放大器实验板一块三．实验原理及公式推导高频谐振放大器的主要作用是使电路输出功率大，效率高；主要特点是用谐振回路来实现阻抗变换，并且为了提高效率常工作在丙类状态。
高频功率放大器一般有两种：1.窄带高频功率放大器；2. 宽带高频功率放大器。
前者由于频带比较窄，故常用选频网络作为负载回路，所以又称为谐振功率放大器。
3-1丙类谐振功放的工作原理及特性分析汇总
Ic1m
1 2
iC
costdt
…
iCmax1( )
n()
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
Icnm
1 2
iC
cosntdt
iCmaxn ( )
n ( )称为余弦电流分解系数, 是的函数
1 ()
g1 ()
波形系数
0 () 2()
g1 ( )
Ic1m Ic0m
ic max1 ( ) ic max0 ( )
0.5 2.0
0.4
0.3 1.0
0.2
g1 ()
1 () 0 () 2()
0.1
3()
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 °
甲类工作状态： 180
乙类工作状态： 90
丙类工作状态：设 60
C / 4 78.5%
C 90%
25
n()
0.6
1 ()
<
优点：静态IC=0，管耗小，效率高。效率η>78.5%。 缺点：输出电流波形严重失真。
10
功率放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方 式，为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。
工作状态 甲类 乙类 甲乙类 丙类 丁类
表 2-1 不同工作状态时放大器的特点
半导通角
c=180 c=90 90＜c＜180 c＜90 开关状态
非谐振功率放大器。
5
1、使用高频功率放大器的目的
放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。 2、放大的实质： 实质是一种能量转换。将电源提供的直流功率转变成 交流信号功率输出。
3、高频功率信号放大器使用中需要解决的两个问题
1丙类放大器为什么一定要用谐振回路作为集电极的负载
1.丙类放大器为什么一定要用谐振回路作为集电极的负载？谐振回路为什么一定要调谐在信号频率上？答：这是因为放大器工作在丙类状态时，其集电极电流将是失真严重的脉冲波形，如果采用非调谐负载，将会得到严重失真的输出电压，因此必须采用谐振回路作为集电极的负载。
调谐在信号频率上集电极谐振回路可以将失真的集电极电流脉冲中的谐波分量滤除，取出其基波分量，从而得到不失真的输出电压。
2.已知谐振功率放大器输出功率P o＝4W，ηC＝60％，V CC＝20V，试求P c和I c0。
若保持P o不变，将ηC提高到80％，试问P c和I c0减小多少？解：已知P o＝4W，ηC＝60％，V CC＝20V，则P DC=P o/ηC=4/0.6≈6.67WP c= P DC－P o=6.67－4=3.67WI c0= P DC / V CC =6.67/20（A）≈333.3mA若保持P o不变，将ηC提高到80％，则P o/ηC－P o=4/0.8－4=5－4=1W3.67－1=2.67W（A）=83mA3．已知谐振功率放大器V CC＝20V，I c0＝250mA，P o＝4W，U cm＝0.9V CC，试求该放大器的P DC、P c、ηC和I c1m为多少？解：已知V CC＝20V，I c0＝250mA，P o＝4W，U cm＝0.9V CC，则P DC= V CC× I c0＝20×0.25=5WP c= P DC－P o=5－4=1WηC = P o / P DC =4/5=80%U cm＝0.9V CC=0.9×20=18VI c1m＝2P o /U cm＝2×4/18≈444.4mA4．已知谐振功率放大器V CC＝30V，I c0＝100mA，U cm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，试求P o、R P和ηC为多少？解：已知V CC＝30V，I c0＝100mA，U cm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，则P DC= V CC× I c0＝30×0.1=3Wξ＝U cm / V CC＝28/30≈0.93ηC＝g1(θ)ξ＝×1.8×0.93=83.7%P o =ηC×P DC=0.837×3≈2.51W由于，则156.2Ω5．某谐振功率放大器，原工作于过压状态，现分别调节R p、V CC、V BB和U im使其工作于临界状态，试指出相应P o的变化。
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丙类高频功率放大器失谐后果
丙类高频功率放大器失谐后果
丙类高频功率放大器是一种常见的电子设备，广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。
失谐是指输入和输出电路之间的阻抗不匹配，导致功率放大器无法正常工作。
失谐会对功率放大器的性能产生一系列不良影响，下面将详细介绍丙类高频功率放大器失谐后果。
首先，失谐会导致功率放大器的效率降低。
在失谐状态下，输入电路和输出电路之间存在阻抗不匹配，导致部分输入信号无法被放大器正确处理。
这样一来，输入信号无法完全转化为输出信号，功率放大器的效率会明显下降。
效率的降低不仅会浪费能量，还会带来额外的热量，影响设备的稳定性和寿命。
其次，失谐会导致功率放大器的线性度下降。
在失谐状态下，功率放大器的输入和输出特性会发生变化，无法实现理想的线性放大。
这样一来，输入信号在经过功率放大器时可能会出现非线性失真现象，使得输出信号与输入信号不再保持一致。
线性度下降会严重影响信号的传输质量，导致通信系统的误码率增加，甚至影响到无线通信的可靠性。
此外，失谐还会导致功率放大器的带宽变窄。
在失谐状态下，功率放大器无法有效地传输高频信号，导致输出信号的频率范围受限。
带宽的变窄会限制功率放大器的应用场景和传输能力，降低设备的灵活性和适用性。
另外，失谐还会引起功率放大器的输出功率波动。
在失谐状态下，输入和输出之间存在反射波，导致输出功率不稳定。
这种波动会对通信系统产生干扰，影响到接收端对信号的解调和处理。
尤其是在无线通信系统中，功率波动会导致通信质量下降，降低通信距离和可靠性。
最后，失谐还会对功率放大器的工作温度产生影响。
在失谐状态下，功率放大器由于效率降低而产生更多的热量。
这样一来，功率放大器的工作温度会升高，可能超过设备能够承受的范围。
过高的工作温度会导致设备故障、损坏甚至起火等安全隐患。
综上所述，丙类高频功率放大器失谐后果是多方面的。
失谐会降低功率放大器的效率、线性度和带宽，引起输出功率波动，并对工作温度产生影响。
因此，在设计和使用丙类高频功率放大器时，需要注意阻抗匹配和失谐问题，以确保其正常工作和可靠性。