固有谐振电导为 2π f 0C∑ 2π × 465 × 103 × 202 × 10-12 g0 = = ≈ 7.374 S Q0 80
回路总电导为
2 2 g ∑ = p1 goe + p2 gie + g0
= 0.352 × 55 × 106 + 0.0352 × 0.4 × 103 + 7.374 × 106 ≈ 14.6 S
8 = ≈ 15.7kHz 0.5098
答:每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6.
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3-5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器(三个 双回路),中心频率为fo=465 kHz,当要求 3 dB带宽为 8 kHz 时,每级放大器的3 dB带宽有多大?当偏离中心频率 10 kHZ时, 电压放大倍数与中心频率时相比,下降了多少分贝? 解3-5 设每级带宽为B1,则:
3
答:每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ 时,电压放大倍数与中心频率时相比,下降了多少31.4dB
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3-6 集中选频放大器和谐振式放大器相比,有什么优点?设 计集中选频放大器时,主要任务是什么? 答3-6 优点: 选频特性好,中心频率稳定,Q值高,体积小,调整方便. 设计时应考虑: 滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配.另外还要考虑补 偿某些集中参数滤波器的信号衰减.
3-1 对高频小信号放大器的主要要求是什么?高频小信号放 大器有哪些分类? 答3-1: 对高频小信号器的主要要求是 1.比较高的增益 2.比较好的通频带和选择性 3.噪音系数要小 4.稳定性要高 高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器,集 成放大器和选频电路组成的放大器.根据选频电路的不同,又 可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器;或用集中参数 滤波器构成选频电路.
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3-8 高频功放的欠压,临界,过压状态是如何区分的?各有什么 特点?当EC,Eb,Ub,RL四个外界因素只变化其中的一个时, 高频功放的工作状态如何变化? 答3-8 当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态,此时集电 极电流随激励而改变,电压利用率相对较低.如果激励不变, 则集电极电流基本不变,通过改变负载电阻可以改变输出电压 的大,输出功率随之改变;该状态输出功率和效率都比较低. 当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态,此时集电 极电流脉冲出现平顶凹陷,输出电压基本不发生变化,电压利 用率较高. 过压和欠压状态分界点,及晶体管临界饱和时,叫临界状态. 此时的输出功率和效率都比较高.
题3-1图
(1)回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;(2)放大器的电 压增益; (3) 中和电容值.(设Cb'c=3 pF)
3
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解3-2: 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响.得
回路总电容为
2 2 C ∑ = C + p1 Coe + p2 C ie = 200 + 0.352 × 18 + 0.0352 × 142 ≈ 202 pF
2
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3-2 一晶体管组成的单回路中频 放大器,如图所示.已知 fo=465kHz,晶体管经中和后的 参数为:gie=0.4mS,Cie=142pF, goe=55S,Coe=18pF, Yie=36.8mS,Yre=0,回路等效电 容C=200pF,中频变压器的接 入系数p1=N1/N=0.35, p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80,设下级也为同一晶体 管,参数相同.试计算:
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(1)当ωt = π时 晶体管截止,因此 i c = 0, 但u ce = Ec + U C = 24 + 21 = 35V, 位于C点 (2)当ωt = θ时 0.5 晶体管临界导通 i c = 0, 且有Ub cos θ = E′ = 0.5,cos θ = , b 3 0.5 0.5 因此θ = arccos ≈ 80o.uce = Ec U c cos θ = 24 21 × = 20.5V, 3 3 位于B点. (3)当ωt = 0时 u ce = Ec U C = 3V, i c = i cmax = g m (3cos 0 0.5)=2.5g m = 2.5A. 位于A点. 连接A,B,C三点,就是它的动态特性曲线.
根据总带宽B 0.7 = B1 2 1 每级带宽为B1 =
4
4
1 3
得:
B 0.7 2 1
1 3
8 = ≈ 11.2kHz 0.714
当偏离中心频率10kHz时,根据谐振特性,有:
K1 2A 2 = = 2 2 2 2 A =1 K 01 (1 + A ξ ) + 4ξ 4 + ξ4
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3-9 已知高频功放工作在过压状态,现欲将它调整到临界状 态,可以改变哪些外界因素来实现,变化方向如何?在 此过程中集电极输出功率如何变化? 答3-9 可以通过采取以下措施 1. 2. 3. 4. 减小激励Ub,集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变,输 出功率和效率基本不变. 增大基极的负向偏置电压,集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变,输出功率和效率基本不变. 减小负载电阻RL,集电极电流Ic1增大,IC0也增大,但电 压振幅UC减小不大,因此输出功率上升. 增大集电极电源电压,Ic1,IC0和UC增大,输出功率也随 之增大,效率基本不变. 14
K1 K∑ 2 = = K 0∑ K 0 1 4 + ξ4
3
8 8 = = 3 3 4 2 (4 + ξ 4 ) 2 f 4 + 2Q f0 8 8 = 3 = 3 4 2f0 f 4 2 2 2f 2 × ) 4 + (2 × 4 + B B1 f0 1 8 8 20 log 0.027 = 31.4dB = ≈ 0.027, 3 ≈ 299 2 2 × 104 4 2 4 + 11.2 × 103
题3-11图
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解3-11 1,求动态负载线
根据给定静态特性, ′ 得到晶体管的Eb = 0.5v , gm = diC = 1 S , 并得到如下方程组 dube 代入数值后得 可以解出:
uce = Ec U c cos ωt ′ ic = gm (U b cos ωt Eb + Eb uce = 24 21cos ωt ic = gm (3cos ωt 0.5)
3,符合要求的基极回路为
ub = U b COS ωt
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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)
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当单独改变RL时,随着RL的增大,工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态. 当单独改变EC时,随着EC的增大,工作状态的变化是从过压逐 步变化到欠压状态. 当单独改变Eb时,随着Eb的负向增大,工作状态的变化是从过 压逐步变化到欠压状态. 当单独改变Ub时,随着Ub的增大,工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态.
N1 p1 0.35 中和电容C n = C b′c = C b′c = × 3 = 1.615 pF N N1 1 p1 0.65
答:品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
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3-3 高频谐振放大器中,造成工作不稳定的王要因素是什么? 它有哪些不良影响?为使放大器稳定工作,可以采取哪 些措施? 答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素,它的反馈可能会是放 大器自激振荡;环境温度的改变会使晶体管参数发生变化,如 Coe,Cie,gie,goe,yfe,引起频率和增益的不稳定. 负载阻抗过大,增益过高也容易引起自激振荡. 一般采取提高稳定性的措施为: (1)采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 (2)减小负载电阻,适当降低放大器的增益 (3)选用fT比较高的晶体管 (4)选用温度特性比较好的晶体管,或通过电路和其他措施, 达到温度的自动补偿.
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I C1 U C1 21 × 2.5 × 0.472 P1 = = = 12.39W 2 2 P0 = I C0 EC = α1 (80o ) × i cmax × EC = 0.286 × 2.5 × 24 = 17.16W PC = P0 P1 = 17.16 12.39 = 4.77W P1 12.39 η= = ≈ 0.722 P0 17.16
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2π f 0C ∑ 2π × 465 × 103 × 202 × 10-12 品质因数QL = = ≈ 40.4 6 g∑ 14.6 × 10 3dB带宽B0.7 = 谐振增益K 0 = f0 465 = ≈ 11.51kHz QL 40.4 p1 p2 | y fe | g∑ 0.35 × 0.035 × 36.8 × 103 = = 30.88 6 14.6 × 10
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ic / A
A
ue =3 V .0 b 2 .5 2 .0 1 .5 1
B
0