2、求解α、P1、Po、n及负载阻抗的大小。0.580°e=arccos32121UcR,=截17.8α,(80°)icmmx2.50.472Ict218 2.5Ic,Ucl-?50.472=12.39WP, =22P,=IcoEc=αl,(80°) icmaxEc=0.2862.524=17.16WP.=P-P=17.16-12.39=4.77WP_ 12.390.722=P。17.16u, = U,coSo t3、符合要求的基极回路为3一12某高频功放工作在临界伏态，通角0=75o”，输出功率为30W，Ec=24V，所用高频功率管的Sc=1.67V，管子能安全工作。（1）计算此时的集电极效率和临界负载电阻（2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高工作效率，问应如何凋整？（3）输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态如何变化，功放的输出功率大约是多少？解3-12(1)因 Icr=α,icmax=α,Sc(E-Uc)解之得到111所icUeα,S.E.a.S.U?-aScEE222asCE2ySES8aSPEcU.=2V4a,Sc2a,Sc代入数后得到集极振福24°242.3060U.=12/144128.062V4α,(75°)1.670.4551.67=20.06V（取正）集极效率Uc_ 20.060.836Ec24V17因RRUe=20.0626.70Ryer=2P,230
1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Titl e Size Nu mber R ev isio n B Dat e: 6 -Au g-2 00 5 Sheet o f File: D:\ Des ig n Exp lo rer 99 \M yDesi gn 2 .d d b Drawn B y: v + _ 2、求解 θ、P1、P0、η 及负载阻抗的大小。 3、符合要求的基极回路为 3－12 某高频功放工作在临界伏态，通角 θ=75o”，输出功率为 30 W，Ec=24 V，所用高 频功率管的 SC=1.67V，管子能安全工作。（1）计算此时的集电极效率和临界负载电阻； （2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高工作效率，问应如何 凋整？ (3）输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态 如何变化，功放的输出功率大约是多少？ 解 3-12 （1） 17 C1 C1 1 o 0 C0 C 1 cmax C C 0 1 1 0 I U 21 2.5 0.472 P 12.39W 2 2 P I E (80 ) i E 0.286 2.5 24 17.16W P P P 17.16 12.39 4.77W P 12.39 0.722 P 17.16 8 = = = = = α1 = = = − = − = η = = u U t b b = ω COS C1 1 Cmax 1 C C C 2 1 C1 C 1 C C C C 1 C C C 1 C C I i S (E U ) 1 1 1 1 P I U S (E U )U S E U S U 2 2 2 2 = α = α − = α − = α − α 因 所以= 2 2 1 C C 1 C C 1 C 1 C C 1 C 1 C 1 C 2 C o 1 C C 2 C 1 Lcr 2 2 C Lcr 1 S E ( S E ) 8 S P E E 2P U 2 S 2 4 S 24 24 2 30 60 U 12 144 12 8.06 2 4 (75 )1.67 0.455 1.67 20.06V( U 20.06 0.836 E 24 U P 2R U 20.06 R 6 2P 2 30 α − α = = α α = = = α = η = = = = 解之得到 代入数 后得到集 极 振幅 取正 ) 集 极效率 = 因 ，所以 .7Ω o C L o C1 1 cmax 0.5 arccos 80 3 U 21 21 R 17.8 I (80 ) i 2.5 0.472 θ = = = = 籛 α
（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证Ici不变，但这样可使导通角减小，效率增加。（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2の的频率，回路阻抗为：L1(r+ jo L)rc@C回路阻抗 Z,=1OL?r0.r+ jmo L-1+jQoC福糖。0L在00。Z. =1rcLrc在=n。ZLn =-1+jQn所以1ZLa=n1Zui1+ jQ(n - 1)1+ jQ积-n移Z,n2=Zul3QQ(n2 - 1)=2V1+ [Q(n° - 1)]}因此，输出功率下降到原来的2/3Q倍。回3—13试答下列问题:(1)利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、应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的信号时，应如何选择功放的工作状态？解3-13（1）利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。（2）利用功放放大振幅调制信号时，功放应选在欠压状态，并为乙类工作。18
（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证 IC1不变，但这样可使导通角减小，效 率增加。 （3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠 压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于 2ω 的频率，回路阻抗为： 因此，输出功率下降到原来的 2/3Q 倍。 3 － 13 试 回 答 下 列 问 题 ： (1) 利 用 功 放 进 行 振 幅 调 制 时 ， 当 调 制 的 音 频 信 号 加 在 基 极 或 集 电 极 时 、 应 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的信号时，应如何选择功放的工作状态？ 解 3-13 (1）利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状 态。 (2）利用功放放大振幅调制信号时，功放应选在欠压状态，并为乙类工作。 18 L L r 0 0 0 L1 0 Ln 1 L (r j L) C rC Z 1 r j L 1 jQ C L Z rC L rC n Z 1 1 jQ n n ω + ω ω = ω ω + ω − 琪 + − 琪 桫 ω 桫ω ω ω = ω = ω = ω = + − 琪桫 回路阻抗 在 ， 在 ， ? Ln 2 L1 Ln 2 2 2 n 2 L1 Z 1 n Z 1 jQ(n 1) 1 1 jQ n n Z n n 2 Z Q(n 1) 3Q 1 [Q(n 1)] = = = + − + − 琪桫 = + − − 所以
(3）利用功放放大等幅度的信号时，功放应选在过压状态，此时有较大的输出功率和效率。也可以选择在过压状态，此时输出电压幅度比较稳定。3一14当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？解3-14主要原因是1.放大器本身参数，如β、a随频率下降。2．电路失谐，集电极阻抗减小。3.少数载流子渡越时间效应。4.非线性电抗效应，如Cbc的影响。5.发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。3一15如图所示，设晶体管工作在小信号A类状态，晶体管的输入阻抗为Z，交流电流放大倍数为hre/（1+j/f/fp），试求Le而引起的放大器输入阻抗Zi。并以此解释晶体管发射极引线电感的影响。3- 15解3-15h,h,Z,=Z+ j琪1+OLZ,ojLfS2421+j1+ jffj+@L,he+i=Z,+oLh班= Z,+得f?f格f1+摄1+號赫,裁f所f= Z,+ 2 L,hef, + Z元2 Lhef囍f可见，L。越大，输入阻抗越大，反馈越深，电流越小，反馈越深，输出功率和效率越低。3一16改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。C2Cs-E--T工c
(3) 利用功放放大等幅度的信号时，功放应选在过压状态，此时有较大的输出功率和效率。 也可以选择在过压状态，此时输出电压幅度比较稳定。 3－14 当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低， 这是由哪些因素引起的？ 解 3-14 主要原因是 1. 放大器本身参数，如 β、α 随频率下降。 2. 电路失谐，集电极阻抗减小。 3. 少数载流子渡越时间效应。 4. 非线性电抗效应，如 CbˊC 的影响。 5. 发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。 3－15 如图所示，设晶体管工作在小信号 A 类状态，晶体管的输入阻抗为 Z，交流电流放 大倍数为 hfe/(1+j/f/fβ)，试求 Le 而引起的放大器输入阻抗 Z`i。并以此解释晶体管发 射极引线电感的影响。 解 3-15 可见，Le越大，输入阻抗越大，反馈越深，电流越小，反馈越深，输出功率和效率越低。 3－16 改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。 19 fe fe i i e i e e fe i e fe i 2 2 2 f f 2 i e fe i e fe h h Z Z j 1 L Z j L f f 1 j 1 j f f f f j L h f f 1 Z L h Z j f f f 1 1 1 f f f f Z 2 L h f Z 2 L h f f β β β β β β β β β β β = + + ω 琪 琪 ω 桫 桫 + + + ω = + ω = + + 琪 桫 得 + + + 琪 琪 琪 桫 桫 桫 所 = + π + π 琪 桫 ? 3 15 −
题3-16图解3-16:人快心二品体#:3一17试画出一高频功率放大器的实际线路。要求（1)采用NPN型晶体管，发射极直接接地；(2集电极用并联馈电，与振荡回路抽头连接：（3)基极用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。解3-17:根据要求画出的高频功率放大器电路如下C1HORb13188一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率f=5MHZ，调谐时电容C=200pF，回路有载品质因数Q=20，放大器要求的最佳负载阻抗RLr=5020
C2 E2 L2 1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A Title Size Nu mber R ev isio n B Date: 7 -Au g-2 00 5 Sheet o f File: D:\Des ig n Exp lo rer 99 \M yDesi gn 3 .d d b Drawn B y: Rb Cb v Cc C1 C Lc L Ec 题 3－16 图 解 3-16： 3—17 试画出一高频功率放大器的实际线路。要求(1)采用 NPN 型晶体管，发射极直接接地； (2)集电极用并联馈电，与振荡回路抽头连接；(3)基极用串联馈电，自偏压，与前级 互感耦合。 解 3-17： 根据要求画出的高频功率放大器电路如下 3－18 一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率 f=5 MHZ， 调谐时电容 C=200 pF，回路有载品质因数 QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗 RLr=50 20
Q，试计算回路电感L和接入系数P。解3-18：1由得2元VLC115.07 HL=10-12510-12(2 f,)°C4元/ll25200R.ro,CRero,CR.2nf.C因p=p2QQt120010-12502510%2“将已对两个L型网络，3-19如图（a）所示的D型网络：2丙端的匹配阻抗务别期10%R根据L型网络的计算公式，当给定Q2=Rp2/Xp2时，证明下列公式：Rp1X:Re (+ Qi)- 1Rp2R(+ Qi)-1 ]Rp2_1Q, +X=X.+X,:1+Q2Rp2并证明回路总品质因数Q=Q:十Q2。X.tL.Xa.RptCpR(a)(b)题3-19图解3-19首先将电路分解成两个L回路，如图（1）。然后利用并串转换，将Xe和Re的并联转换为R和Xs3的串联，得到图（2）。X龈据串并转换关系，得：- jXp2Rp2jXn2X-(Rp, + jXp2)RR,-jXXpXp2Rp2XRR-JAR+X.X(2)X讲乐p2nR因=RX02RpRp2Xp2Rl =-X2-R2X.3=p21+Q1R+ Xp2Rp+Xp1+Q;R.当=振路化3),振阻
1 2 3 4 5 6 A B C D 1 2 3 4 5 6 D C B A T itl e S iz e N u mbe r R ev i sio n B D at e: 7 -A u g-2 00 5 S he et o f F ile: D :\ D es ig n E xp lo re r 99 \M yD e si gn 3 .d d b D ra w n B y: Xp1 Xp2 Xs1 Xs1 Rp2 Xp1 Xs1 Xs1 Xs3 Rs Xp1 Xs1 Rs Xp1 Xp Rp (1) (2) (3) (4) Ω，试计算回路电感 L 和接入系数 P。 解 3-18： 3－19 如图（a）所示的 D 型网络，两端的匹配阻抗分别为 RP1、RP2。将它分为两个 L 型网络， 根据 L 型网络的计算公式，当给定 Q2=RP2/XP2时，证明下列公式： 并证明回路总品质因数 Q=Q1＋Q2。 题 3－19 图 解 3-19 首先将电路分解成两个 L 回路，如图（1）。然后利用并串转换，将 Xp2和 Rp2的并联转换 为 Rs和 Xs3的串联，得到图（2）。 根据串并转换关系，得： 21 0 2 2 12 12 0 Lcr 0 Lcr 0 Lcr 0 L 2 L L 6 12 3 1 f = 2 LC 1 1 L 5.07 H (2 f ) C 4 25 10 200 10 R C R C R 2 f C Q , p p Q Q 50 2 5 10 200 10 50 10 2 0.125 20 − − − − π = = π π ω ω π = = = 磒 = = 磒 由得， 因所以， [ ] p1 p1 p1 2 2 p2 p2 p1 2 s s1 s2 2 2 2 2 p2 R X R (1 Q ) 1 R R R X X X Q (1 Q ) 1 1 Q R = + − = + = + + − + p2 p2 p2 p2 s s3 p2 p2 2 2 p2 p2 p2 p2 2 2 p2 p2 2 2 2 2 p2 p2 p2 p2 p2 p2 jX R jX R R jX (R jX ) R jX R X X R R j X R X R X − − = = − + − + = − + + p2 s3 2 p2 s p2 p2 p2 p2 2 2 s p2 s3 p2 2 2 2 2 2 p2 p2 2 p2 p2 2 2 s3 s2 s R X Q X R R R X X R X X R R X 1 Q R X 1 1 Q X X R = = = = + + + + = 因 = ,所以 =， 当 ， 生 振， 路 化 （3）， 振 阻