高频功率放大器加习题及完整答案
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1.有一谐振功率放大器，已知晶体管的 gc=2000ms,Vb2=,Vcc=12V,谐振
回路电阻 RP=130Ω,集电极效率ηC=%,输出功率 P～=500mW,工作于欠
压状态,试求：
(1),VCM ,
, , , C C1
CO
CM
(2),为了提高效率ηc，在保证 VCC、RP、Po 不变的条件下，将通角θC 减小到 600，计算对于 C =600 的 ， C1 CM，ηc (3),采用什么样的措施能达到将 C 变为 600 的目的
87.71mA
IC0
P~ CVCC
55.84mA
2P~
g1
IC1 IC0
VCM P~
CVCC
2CVCC VCM
1.57
查表
C =900
∴ 0( )= 1( C )=
I CM
IC1
1
175
.42 mA
(2) 由 P0 IC0VCC 可得当 VCC、RP、Po 不变的条件下 IC0 55.84mA
60。时g 1.80,0 0.218,1 0.391
I CM
IC0
0
256
.15mA
IC1 ICM1 100 .15mA
C
p~ P0
IC21RP 2P0
97.3%
(3) 改变导通角 ，应改变晶体管直流偏压
VbZ - Vbb Ub cos Vbb VbZ - Ub cos 0.5 - Ub cos 60o
即在 Vbm=, Vbb=时，导通角 900
由 Vbm(600)=
=
=
=
∴Vbb(600)=
∴Vbm 由变为 Vbb 由 500mV 变为 可保证在输出不变时， C 由 900 变为 600 2.已知谐振高频功率放大器的晶体管饱和临界线的斜率 gcr=,VbZ=,电 压电源 VCC=18V,Vbb=,输入电压振幅 Vbm=, CM=, 临界工作状态 试求：(1)电源 VCC 提供的输入功率 Po (2)输出功率 P～ (3)集电极损耗功率 PC (4)集电极效率ηC (5)输出回路的谐振电阻 RP 答案:
电源 VCC=24V,Vbb=,输入电压振幅 Vbm=2 V,输出回路谐振电阻 RP=50Ω,
输出功率 Po=2W,试求
(1). ① CM=(集电极电流最大值)
②VCM=(输出电压振幅) ③ ηC=(集电极效率)
(2).判断放大器工作于什么状态
(3).当 RP 变为何值时，放大器工作于临界状态，这时输出功率 P～，
Vcc
-
I CM g cr
18 - 1.8 16V 0.9
IC1 1 • ICM 0.738 A
P~
1 2 U ckp IC1
1 2
16 0.738
5.904W
(3)
C
P~ P0
5.904 7.5168
78.54%
(4)
Rp
Uckp IC1
16 0.738
21.68
3. 某谐振高频功率放大器，晶体管饱和临界线的斜率 gcr=,Vb2=,电压
I
' CM
ICM
因此处于欠压状态
(3) ICM 保持不变，对吗
由 cos VbZ -Vbb 可知 66.4o Vbm
IC0
P0 VCC
2 24
83.33mA
I CM
IC0
0
83.33 345.78mA 0.241
IC1 ICM • 1 145.57mA
I CM
gcr VCC - VCM VCM
VCM IC1 • Rp 145.57 10-3 50 7.279V
P~
1 2 IC1VCM
1 145.57 10-3 7.279 529.8mW 2
C
P~ P0
0.5298 26% 2
(2)当处于临界状态时
I
' CM
gcr VCC
-VCM 0.5 24 - 7.279 8.361A
VCC
-
I CM gcr
24 - 0.34578 23.308V 0.5
Rp
VCM IC1
160.12
P~
1 2
I C1VCM
1 145.57 10-3 23.308 1.769W 2
C
P~ P0
1.769 2
88.43%
答案：
(1) ① VCM= ② C =900 ③ =C1 ④ =CM ⑤ =CO
(2) 若 VCC、RP、Po 不变， C =600 =C1 ; =CM ; =CO C 97.3%
(3)应改变晶体管直流偏压
题解:
(1)Байду номын сангаас
P~
1 VC2M 2 RP
VCM
2RPP~ 11.4V
IC1
2P~ VCM
集电极效率ηC= 答案:
(1).
cos VbZ -Vbb 0.6 0.2 0.4 66.4o
Vbm
2
0 0.241
1 0.421
IC0
P0 VCC
2 83.33mA 24
I CM
IC0
0
83.33 0.241
345.78mA
IC1 ICM • 1 145.57mA
(1)
cos VbZ -Vbb 0.6 0.5 0.44 64o
Vbm
2.5
0 0.232
1 0.41
IC0 0 • ICM 0.232 1.8 0.418A
Po IC0 •VCC 0.41818 7.5168W
(2)公式见 P107
U ckp
Vcc - ec min kp
回路电阻 RP=130Ω,集电极效率ηC=%,输出功率 P～=500mW,工作于欠
压状态,试求：
(1),VCM ,
, , , C C1
CO
CM
(2),为了提高效率ηc，在保证 VCC、RP、Po 不变的条件下，将通角θC 减小到 600，计算对于 C =600 的 ， C1 CM，ηc (3),采用什么样的措施能达到将 C 变为 600 的目的
87.71mA
IC0
P~ CVCC
55.84mA
2P~
g1
IC1 IC0
VCM P~
CVCC
2CVCC VCM
1.57
查表
C =900
∴ 0( )= 1( C )=
I CM
IC1
1
175
.42 mA
(2) 由 P0 IC0VCC 可得当 VCC、RP、Po 不变的条件下 IC0 55.84mA
60。时g 1.80,0 0.218,1 0.391
I CM
IC0
0
256
.15mA
IC1 ICM1 100 .15mA
C
p~ P0
IC21RP 2P0
97.3%
(3) 改变导通角 ，应改变晶体管直流偏压
VbZ - Vbb Ub cos Vbb VbZ - Ub cos 0.5 - Ub cos 60o
即在 Vbm=, Vbb=时，导通角 900
由 Vbm(600)=
=
=
=
∴Vbb(600)=
∴Vbm 由变为 Vbb 由 500mV 变为 可保证在输出不变时， C 由 900 变为 600 2.已知谐振高频功率放大器的晶体管饱和临界线的斜率 gcr=,VbZ=,电 压电源 VCC=18V,Vbb=,输入电压振幅 Vbm=, CM=, 临界工作状态 试求：(1)电源 VCC 提供的输入功率 Po (2)输出功率 P～ (3)集电极损耗功率 PC (4)集电极效率ηC (5)输出回路的谐振电阻 RP 答案:
电源 VCC=24V,Vbb=,输入电压振幅 Vbm=2 V,输出回路谐振电阻 RP=50Ω,
输出功率 Po=2W,试求
(1). ① CM=(集电极电流最大值)
②VCM=(输出电压振幅) ③ ηC=(集电极效率)
(2).判断放大器工作于什么状态
(3).当 RP 变为何值时，放大器工作于临界状态，这时输出功率 P～，
Vcc
-
I CM g cr
18 - 1.8 16V 0.9
IC1 1 • ICM 0.738 A
P~
1 2 U ckp IC1
1 2
16 0.738
5.904W
(3)
C
P~ P0
5.904 7.5168
78.54%
(4)
Rp
Uckp IC1
16 0.738
21.68
3. 某谐振高频功率放大器，晶体管饱和临界线的斜率 gcr=,Vb2=,电压
I
' CM
ICM
因此处于欠压状态
(3) ICM 保持不变，对吗
由 cos VbZ -Vbb 可知 66.4o Vbm
IC0
P0 VCC
2 24
83.33mA
I CM
IC0
0
83.33 345.78mA 0.241
IC1 ICM • 1 145.57mA
I CM
gcr VCC - VCM VCM
VCM IC1 • Rp 145.57 10-3 50 7.279V
P~
1 2 IC1VCM
1 145.57 10-3 7.279 529.8mW 2
C
P~ P0
0.5298 26% 2
(2)当处于临界状态时
I
' CM
gcr VCC
-VCM 0.5 24 - 7.279 8.361A
VCC
-
I CM gcr
24 - 0.34578 23.308V 0.5
Rp
VCM IC1
160.12
P~
1 2
I C1VCM
1 145.57 10-3 23.308 1.769W 2
C
P~ P0
1.769 2
88.43%
答案：
(1) ① VCM= ② C =900 ③ =C1 ④ =CM ⑤ =CO
(2) 若 VCC、RP、Po 不变， C =600 =C1 ; =CM ; =CO C 97.3%
(3)应改变晶体管直流偏压
题解:
(1)Байду номын сангаас
P~
1 VC2M 2 RP
VCM
2RPP~ 11.4V
IC1
2P~ VCM
集电极效率ηC= 答案:
(1).
cos VbZ -Vbb 0.6 0.2 0.4 66.4o
Vbm
2
0 0.241
1 0.421
IC0
P0 VCC
2 83.33mA 24
I CM
IC0
0
83.33 0.241
345.78mA
IC1 ICM • 1 145.57mA
(1)
cos VbZ -Vbb 0.6 0.5 0.44 64o
Vbm
2.5
0 0.232
1 0.41
IC0 0 • ICM 0.232 1.8 0.418A
Po IC0 •VCC 0.41818 7.5168W
(2)公式见 P107
U ckp
Vcc - ec min kp