高频功率放大器——典型例题分析

高频功率放大器——典型例题分析

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Po＝4W，ηC＝60％，VCC＝20V，试求Pc和Ic0。若保持Po不变，将ηC提高到80％，试问Pc和Ic0减小多少？解：已知Po＝4W，ηC ＝60％，VCC＝20V，则PDC=Po/ηC =4/0.6≈6.67WPc= PDC －Po=6.67－4=3.67WIc0= PDC / VCC =6.67/20（A）≈333.3mA若保持Po不变，将ηC提高到80％，则Po/ηC －Po=4/0.8－4=5－4=1W3.67－1=2.67W（A）=83mA3．已知谐振功率放大器VCC＝20V，Ic0＝250mA，Po＝4W，Ucm＝0.9VCC，试求该放大器的PDC、Pc、ηC和Ic1m为多少？解：已知VCC＝20V，Ic0＝250mA，Po＝4W，Ucm ＝0.9VCC，则PDC= VCC× Ic0＝20×0.25=5WPc= PDC－Po=5－4=1WηC = Po / PDC =4/5=80%Ucm＝

0.9VCC=0.9×20=18VIc1m＝2Po /Ucm＝

2×4/18≈444.4mA4．已知谐振功率放大器VCC＝30V，Ic0

＝100mA，Ucm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，试求Po、RP和ηC为多少？解：已知VCC＝30V，Ic0＝100mA，Ucm ＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，则PDC= VCC× Ic0＝

30×0.1=3Wξ＝Ucm / VCC＝28/30≈0.93ηC＝g1(θ)ξ＝

×1.8×0.93=83.7%Po =ηC×PDC =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Rp、VCC、VBB和Uim使其工作于临界状态，试指出相应Po的变化。解：调节Rp：减小Rp，可以使谐振功放从过压状态转换为临界状态，对照图8.3 相应的输出功率

Po将增大。调节VCC：增大VCC，可以使谐振功放从过压状态转换为临界状态，此时的集电极电流的将最大值Ic1m

增大，而，但Rp并未变化，所以Po增大。调节VBB：减小VBB，放大器可从过压状态转换为临界状态，但θ值减小，脉冲电流基波分解系数α1(θ)减小，Ic1m减小，所以Po减小。调节Uim：减小Uim，放大器可从过压状态转换到临界状态，输出功率Po亦减小，其机理与VBB减小相似。6．谐振功率放大器原来工作在临界状态，若集电极回路稍有失谐，放大器的Ic0、Ic1m将如何变化？Pc将如何变化？有何危险？解：工作在临界状态的谐振功率放大器，若集电极回路失谐，等效负载电阻Rp将减小，放大器的工作状态由临界变为欠压，Ic0、Ic1m都将增大，另外，由于集电极回路失谐，iC

与uCE不再是反相，即iC的最大值与uCE最小值不会出现在同一时刻，从而使管耗Pc增大，失谐过大时可能损坏三极管。7．设两个谐振功率放大器具有相同VCC，它们的输出功率分别为1W和0.6W。若增大Rp，发现其中Po=1W 的放大器的输出功率明显增大，而Po=0.6W的放大器的输出功率减小，试分析原因。解：Po=1W的放大器原工作于欠压状态，当其Rp增大时，放大器将由原欠压状态过渡到临界状态，故Po明显增大。Po=0.6W的放大器，原工作于临界或过压状态，当其Rp增大时，则相对应的有两种情况：一是由原临界状态过渡到过压状态，输出功率下降；二是由原过压状态变为更深的过压状态，输出功率下降。8．若两个谐振功率放大器电路具有相同的回路元件参数，其输出功率Po分别为1W和0.6W。若同时增加两放大器的电源电压，发现原输出1W的放大器功率增加不明显，而另一放大器输出功率增加比较明显，试问为什么？若要增加输出为1W的放大器的输出功率Po，问还需要采取什么措施（不考虑功率管的安全问题）？解：当VCC增加时，Po1（1W）增加不明显，Po2（0.6W）增加明显，说明输出1W的放大器工作于临界或欠压状态，而输出为0.6W的放大器工作于过压状态。为了提高Po1还需：或增大负载等效电阻Rp，或增大基极偏置电压VBB，或增大激励信号电压幅值Uim。9．采用两管并联运用的谐振功率放大器，当其中一管损坏时，发

现放大器的输出功率约减小到原来的1/4，且管子发烫，试

指出放大器原来的工作状态。若输出功率基本不变，试问原来又工作在什么状态。解：谐振功率放大器原工作在临界状态。若输出功率基本不变，则放大器原来工作在过压状态。10．一单管谐振功率放大器，已知输出功率Po=1W，现用

两管并联代替单管，并维持Rp、VCC、VBB和Uim不变，发现放大器工作在临界状态。试指出放大器原来的工作状态，估算两管并联运用后的输出功率。解：假设两管的参数一致，则流过等效负载上的电流Ic1m加倍，因而输出电压幅值Ucm=Ic1mRp也加倍，输出功率为原来4倍，即：=4Po=4W。对于每一个放大器来说，相当于等效负载Rp加倍，由于现在放大器工作在临界状态，所以放大器原来工作在欠压状态。在其它条件不变的情况下，对于每一个放大器来说，等效负载Rp增大，Ic1m略有下降，故＜4W。11．在图8.8所示

的谐振功率放大器中，测得Ic0=100mA、Ib0=5mA、

IA=500mA，放大器工作于临界状态。若改变VCC、VBB和Uim中某一电压量，则发现各电表读数发生如下变化：（1）Ic0=70mA、Ib0=1mA、IA=350mA（2）Ic0=70mA、Ib0=10mA、IA=350mA（3）Ic0=105mA、Ib0=7mA、IA=520mA试问上述三种情况各为改变哪一电压量而发生的？各处于何种工

作状态（欠压、临界、过压）？解：（1）VBB减小或Uim

减小，工作于欠压状态；（2）VCC减小，工作于过压状态；