2-1为代么谐振功率放大器能工作于内类,而电阻性负载功率放大器不能工作手内类?解:因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路,该回路具有选频特性,可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量,并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压,而电阻性输出负载不具备上述功能。2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号?解:(1)丙类工作,管子导通时间短,瞬时功耗小,效率高。(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号的不失真。为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。22-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率P。=-(Vcc-2VcE(sat)),集电极元RVec-2Ve(m)。已知 Vec=18V,VeE(am)=0.5V, RL=500,试求放大器的 Pp、效率nc=VecP。和nc值。TrK2Vol0?Alic3T2RLVu22解:(1)vA为方波,按傅里叶级数展开,其中基波分量电压振幅Vcm-(Vec2VcE(sat))TVm =2通过每管的电流为半个余弦波,余弦波幅度Ism(Vcc-2VcE(sat)),其中平均分量R元R,电流平均值IT2所以(Vcc -2VcE(sat)元R,2Vec(Vec -2Vel(m)P,=VccIco=元RLVec - 2VeE(sal)nc = P。 / P, =Vcc
2-1 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:因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路,该回路具有选频特性,可从输出的余 弦脉冲电流中选出基波分量,并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压,而电阻性输 出负载不具备上述功能。 2-2 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于 放大哪些信号? 解:(1)丙类工作,管子导通时间短,瞬时功耗小,效率高。 (2) 丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号 的不失真。 为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。 2-4 试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率 2 CC CE(sat) L o 2 ( 2 ) π 2 V V R P = − ,集电极 效率 CC CC CE(sat) C 2 V V − V = 。已知 VCC = 18 V,VCE(sat) = 0.5 V,RL = 50 ,试求放大器的 PD、 Po 和C值。 解:(1) vA 为方波,按傅里叶级数展开,其中基波分量电压振幅 ( 2 )。 π 2 Vcm = VCC − VCE(sat) 通过每管的电流为半个余弦波,余弦波幅度 ( 2 ), π 2 CC CE(sat) L L cm cm V V R R V I = = − 其中平均分量 电流平均值 C0 cm π 1 I = I 所以 2 CC CE(sat) L o cm cm 2 ( 2 ) π 2 2 1 V V R P = V I = − ( 2 ) π 2 CC CC CE(sat) L D CC C0 2 V V V R P =V I = − CC CC CE(sat) C o D 2 / V V V P P − = =
2(2) Vcc(Vcc -2VcE(sat)=1.24WPD=元R,2-(Vce - 2VeE(sa) =1.17WP,=元R,nc = P。 / P, = 94.36%2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示,已知Vcc=12V,VBB=0.5V,Vem=11V,Vbm=0.24V。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流ic求得Ico=32mA,lelm=54mA,试求PD、Po、nc及所需的Re。ic/mAA180VRE=740mY140720mV100RL700mV60680mV3660mV20640mV620mV600mV64810VcE/V2(a)(b)解:VcE=Vce-VemcoSOt=(12-1lcoSOt)V(1)['BE=VBB+VbmCOSOt= (0.5+0.24cOSoOt)V取ot=0%,30°..120°,结果如下表0°30°45°60075°90°120°otVBE/V0.740.710.670.620.560.50.384.2212VCE/V12.476.59.1517.5ic/mAA180VBE=740mV140(9.74.,1)720mV100(0.71,4.47)700mV60680mV(0.67, 4.22)660my640mV620mV00mV6810VCE/V(2)Pp =Vcclco =384mWP.Vcmlcm=297mW2nc=P。 / Pp=77.34%
(2) ( 2 ) 1.24W π 2 CC CC CE(sat) L D 2 = V V − V = R P ( 2 ) 1.17W π 2 2 CC CE(sat) L o 2 = V − V = R P C = Po / PD = 94.36% 2-5 谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示,已知 VCC = 12 V,VBB = 0.5 V,Vcm = 11 V,Vbm = 0.24 V。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流 iC求得 IC0 = 32 mA,IcIm = 54 mA,试求 PD、Po、C及所需的 Re。 解: (1) = + = + = − = − cos (0.5 0.24 cos )V cos (12 11cos )V BE BB b m CE CC cm v V V t t v V V t t 取t = 0,30120,结果如下表 t 0 30 45 60 75 90 120 vBE/V 0.74 0.71 0.67 0.62 0.56 0.5 0.38 vCE/V 1 2.47 4.22 6.5 9.15 12 17.5 (2) PD =VCC I C0 = 384mW 297mW 2 1 Po = Vcm I cm = C = Po / PD = 77.34%
Re=Vecm/lelm=204Q22-8谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率P。=5W。已知Vcc=24V,VBB=VBE(on),Re=532,设集电极电流为余弦脉冲,即ficmaxcosotVg>0ic=loV≤0试求电源供给功率PD、集电极效率nc。解:因为VBB=VBE(on),放大器工作在甲乙类,近似作乙类,2P.1-ek2=434mAIelm=Re0元1111icosordonm=feicdot==icmar'因为Ico==-'elm2Cm元2元元22所以Ico=21clm=276.3mA则Pp =Vcclco =6.63W, nc = P。 / P, = 75.42%2-12设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数,它们的输出功率P。分别为1W和0.6W。现若增大两放大器的VcC,发现其中P.=1W放大器的输出功率增加不明显,而P。=0.6W放大器的输出功率增加明显,试分析其原因。若要增大P。=1W放大器的输出功率,试问还应同时采取什么措施(不考虑功率管的安全工作问题)?解:P。=1W的放大器处于临界或欠压状态,增大Vcc时,放大器更趋于欠压状态,lelm略有增大。因此P。增大不明显。(若P。个需Vcc个同时Re个或VBB个)P。=0.6W的放大器处于过压状态,Vcc增大,发大器趋于临界,Ielm迅速增大,所以P。迅速增大。AVem,lem,IcoVemlemIcnVe过压0欠压临界
Re = Vcm/Ic1m = 204 2-8 谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率 Po = 5 W。己知 VCC = 24 V,VBB= VBE(on),Re = 53 ,设集电极电流为余弦脉冲,即 iC = 0 0 cos 0 b Cmax b v i t v 试求电源供给功率 PD、集电极效率C。 解:因为 VBB = VBE(on),放大器工作在甲乙类,近似作乙类, 434mA 2 2 1 e o e c1m 2 o = cm = = R P P I R I 因为 2 Cmax, π 2 C0 π C π 1 d 2π 1 I = i t = i − 2 Cmax, π 2 c1m π C 2 1 cos d π 1 I = i t t = i − 所以 I C0 = 2I c1m = 276.3mA 则 PD =VCC I C0 = 6.63W, C = Po / PD = 75.42% 2-12 设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数,它们的输出功率 Po 分别为 1 W 和 0.6 W。现若增大两放大器的 VCC,发现其中 Po = 1 W 放大器的输出功率增加不明显,而 Po = 0.6 W 放大器的输出功率增加明显,试分析其原因。若要增大 Po = 1 W 放大器的输出功 率,试问还应同时采取什么措施(不考虑功率管的安全工作问题)? 解:Po = 1 W 的放大器处于临界或欠压状态,增大 VCC时,放大器更趋于欠压状态,Ic1m 略有增大。因此 Po 增大不明显。(若 Po 需 VCC 同时 Re 或 VBB) Po = 0.6 W 的放大器处于过压状态,VCC增大,发大器趋于临界,Ic1m迅速增大,所以 Po 迅速增大