第6章 高频功率放大器6.1填空题6.1-1为了提高效率，高频功率放大器应工作在状态。

6.1-2为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率，实际中多选择高频功率放大器工作在状态。

6.1-3根据在发射机中位置的不同，常将谐振功率放大器的匹配网络分为、、三种。

6.2 分析问答题6.2-1 谐振功率放大器工作于欠压状态。

为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态。

可分别改变哪些参量来实现？当改变不同的量时，放大器输出功率是否一样大？6.2-2.为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？谐振回路为什么要调谐在工作频率？6.2-3.为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器可以工作于丙类？6.2-4.丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么会产生这些区别？动态特性的含意是什么？6.2-5.一谐振功放如图6.2-1所示,试为下列各题选取一正确答案：(1)该功放的通角θ为：(a)θ>90。

； (b)θ=90。

；(c)θ<90o。

(2)放大器的工作状态系：(a) 由E c、E B决定；(b)由U m、U bm决定；(c)由u BE max、u CE min决定。

(3)欲高效率、大功率工作,谐振功放应工作于：(a)欠压状态(b)临界状态(c) 过压状态(4)当把图中的A点往上移动时,放大器的等效阻抗是：(a)增大；(b)不变；(c)减小。

相应的工作状态是：(a)向欠压状态变化；(b)向过压状态变化；〈c〉不变。

图6.2-1 图6.2-26.2-6.一谐振功率放大器如图6.2-2所示。

工作于丙类,试画出图中各点的电压及流过的电流波形。

6.2-7.定性画出上题两种情况下的动特性曲线及电流i c、电压u CE波形。

又若工作到过压状态,该如何画法?6.2-8.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,试指出原来的工作状态。

6.2-9对图6.2-3所示的高频功率放大器,试回答下列问题：(1)当u b=U b cosωc t时,uc=U cm cos5ωc t,应如何调整电路元件参数?(2)若放大器工作在欠压状态,为了使输出功率最大,应调整哪一个参数?如何调整?(3)若放大器工作在欠压状态,在保持P。

不变的前提下为进一步提高效率,应如何改变电路参数?(4)为实现基极调幅,放大器应调整在什么状态?为实现集电极调幅,放大器又应调整在何状态?(5)若放大器工作在过压状态,分别调整哪些参数可退出过压?如何调整?(6)为实现对输入信号的线性放大,应如何调整电路参数和工作状态?(7)为实现对输入的限幅放大,又应如何调整参数及工作状态?6.2-10 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？6.2-11 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出那些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态工作？为什么通常采用谐振回路作负载？6.2-12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U CC、U BB、U b和R L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？6.2-13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P1如何变化？6.2-14高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？6.2-15.一谐振功率放大器,原来工作在临界状态,后来发现该放大器性能变化：P o明显下降,而ηc反而增加,但E c、U cm、u BEmax不变。

试问此时放大器工作在什么状态?导通时间是增大还是减小?并分析其性能变化的原因。

6.2-16改正图6.2-16线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。

图6.2-166.2-17什么是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高？什么是电流开关型和电压开关型D 类放大器？6.2-18谐振功率放大器的V cc 、U cm 和谐振电阻R p 保持不变,当集电极电流的通角由100o 减少为60o 时,效率将怎样变化?变化了多少?相应的集电极电流脉冲的振幅怎样变化?变化了多少?6.2-19.谐振功率放大器原来工作于临界状态,它的通角θc 为70o ,输出功率为3W,效率为60%。

后来由于某种原因,性能发生变化。

经实测发现效率增加到68%,而输出功率明显下降,但V cc 、U cm 、u bemax 不变,试分析原因,并计算这时的实际输出功率和通角。

6.2-20谐振功率放大器原工作于欠压状态。

现在为了提高输出功率,将放大器调整到临界工作状态。

试问,可分别改变哪些量来实现?当改变不同的量调到临界状态时,放大器输出功率是否都是一样大?6.3计算题6.3-1设一理想化的晶体管静特性如图6.3-1所示，已知U CC ＝24V，Uc＝21V，基极偏压为零偏，Ub＝2.5V，试作出它的动特性曲线。

此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。

画出满足要求的基极回路。

图6.3-16.3-2某高频功放工作在临界状态，通角θ＝75°，输出功率为30W，Ucc＝24V，所用高频功率管的Sc＝1.67A/V，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，问应如何调整？(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？6.3-3如图6.3-2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Zi，交流电流放大倍数为/(1/)fe h jf f β+，试求因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。

图6.3-26.3-4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，与振荡回路抽头联接；（3）基极用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。

6.3-5一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QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗R Lcr =50Ω，试计算回路电感L和接入系数p。

6.3-6如图6.3-3（a）的π形网络，两端的匹配阻抗分别为Rp1、Rp2。

用将它分为两个L 形网络的方法，根据L 形网络的计算公式，当给定Q2=Rp2/Xp2时，试推导证明下列公式：1p R X =12s s s X X X =+= 并证明回路总品质因数Q=Q1+Q2。

图6.3-36.3-7上题中，设Rp1=20Ω，Rp2=100Ω，f=30MHz，指定Q2=5，试计算Ls、Cp1、Cp2和回路总品质因数Q。

6.3-8如图6.3-4的互感耦合输出回路，两回路都谐振，由天线表I A 测得的天线功率PA=10W，已知天线回路效率20.8η=。

中介回路的无载品质因数Q0=100，要求有载品质因数QL=10，工作于临界状态。

问晶体管输出功率P1? 设在工作频率ωL1=50Ω，试计算初级的反映电阻rf和互感抗ωM。

当天线开路时，放大器工作在什么状态？图6.3-46.3-9有一谐振功放,设计时希望其工作于临界状态,然而实测时发现其输出功率P o仅达设计值之20%,集电极交流电压振幅U cm=0.3E C,而集电极直流电流则略大于设计值,试问该功放实际工作于什么状态?其原因可能是什么?6.3-10.一谐振功放的输出功率P o=5W,E c=24V。

(1)当集电极效率=60%时,求其集电极功耗P c和集电极电流直流分量I co；(2)若保持P o不变,将η提高到80%,问此时P c为多少?6.3-11一谐振功放,偏压E B等于截止电压U B’,分别用如图6.3-5所示的正弦波和方波两种输入信号作激励。

若保持两种情况下的激励电压振幅、电源电压E c相同,且均工作于临界状态,求此两种情况下的集电极效率之比：η正：η方。

图6.3-56.3-12.一谐振功放原工作于临界,0=75o,若保持激励信号的幅度不变,但频率降低一半。

问：此时将工作于何种状态?并求两者输出功率之比,即P O倍：P o放。

6.3-13一谐振功放的晶体管转移特性如图6.3-6所示。

(1)作放大器时,给定i cm=500mA, θ=70o,求E B U bm的值；(2)作三倍频器时,若i cm=500 rnA,试求三次谐波输出最大时的E B U bm值。

图6.3-66.3-14已知晶体三极管的转移特性如图6.3-7 (a)所示,管子饱和压降U CES≈1V。

不计基调效应,用该晶体管构成的谐振功率放大器如图6.3-7(b)所示,与负载耦合的变压器效率ηT=1。

(1)若放大器工作于欠压状态,输入电压的u b=1.2cos2π×106t(V)，R L=4Ω,求输出功率P o、集电极效率η。

若要达到输出功率最大,负载电阻R L应如何变化?此时的最大输出功率等于多少?(2)若输入信号u b=1.2cos2π×0.5×106t(V),使放大器临界状态工作,LC数值不变,计算：输出功率P o、集电极效率η及相应的负载电阻R L。

图6.3-76.3-15.一谐振功放导通期间的动特性曲线如图6.3-8中的AB段,坐标为：A点:u CE=5.5V;i c=600mA。

B点:u CE=20V ; i c=0 已知集电极直流电源E c=24V,试求出这时的集电极负载电阻R e及输出功率P o的值。

图6.3-86.3-16图6.3-9是用于谐振功放输出回路的L型网络,已知天线电阻r A=8Ω,线圈L的品质因数Q o=100,工作频率f=2MHz若放大器要求的R e=40Ω,求L、C。

图6.3-96.3-10图6.3-17一谐振功放工作于临界状态,已知f=175MHz，R e=46Ω,r A=50Ω,C o=40pF,集电极采用如图6.3-10所示的Ⅱ型网络来实现阻抗匹配,试计算C1、C2和L。

6.3-18一谐振功放工作于临界状态,电源电压E C=24V,输出电压U cm=22V,输出功率P o=5W,集电极效率可ηc=55%,求：(1)集电极功耗P c,电流I co、I c1m，回路谐振电阻R e。

(2)若R e增大一倍,估算P o;若R e减小一倍,估算P o。

(3)若增加一管组成并联型谐振功放,且保持两管均处于临界工作,此时总输出功率P o∑=10w,问此时的回路谐振电阻R e=?6.3-19已知某谐振功率放大器电路如图6.3-11 (a)所示,晶体管特性如图6.3-11 (b)所示,且E C=26V,E B=U B’,i cm=500mA,谐振回路元件参数如图6.3-11所标。