6 已知某一谐振功率放大器工作在临界状态,外界负载为天线,等效阻抗近似为电阻。若天线突然短路,试分析电路工作状态如何变化?晶体管工作是否安全?
答案:当天线突然短路时,Rc近似为0,这时根据放大器外部特性曲线,可知,
(1)Rc变小,Ucm也减小,而Ic1m和Ic0可达到最高值。即 Rc = 0时,基波槽路电压将为0,而此时基波的电流幅值达最大值,放大器进入欠压区工作。(3分)
(2)当Rc = 0时,电源供给功率Ps达最大值,输出功率Po由最大值变化为最小值0,集电极效率也从较大值变为0,此时晶体管损耗达最大值,晶体管很可能被毁坏。(2分)
7 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? 答案:(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极时,由调谐功放的基极调制特性可知,功放应选择为欠压工作状态。(3分)
(2)当调制的音频信号加在集电极时,由调谐功放的集电极调制特性可知,功放应选择为过压工作状态。(2分)
8 倍频器在实际中有什么作用?
答案:(1)降低设备的主振频率;(1分)
(2)对于调频或调相发射机,利用倍频器可以加大相移或频移,即可增加调制度;(2分) (3)可以提高发射机的工作频率稳定性。(2分)
9 谐振功率放大器工作在临界状态,若等效负载电阻Rc突然增大一倍,其输出功率Po将如何变化? 答案:(1)谐振功率放大器工作在临界状态,若等效负载电阻Rc增大一倍,放大器工作于过压状态;(2分) (2)根据
Po=21Ucm 2RcUcm近似不变,输出功率Po约为原来一半。 (3分)
10 谐振功率放大器工作在临界状态,若等效负载电阻Rc突然减小一倍,其输出功率Po将如何变化? 答案:(1)谐振功率放大器工作在临界状态,若等效负载电阻Rc减小一倍,放大器工作于欠压状态;(2分) (2)根据
12Po=Ic1mRc
2Ic1m近似不变,输出功率Po约为原来一半。 (3分)
四、计算题(每题10分)
1已知某晶体管的转移特性,其转移导纳g = 10mA/V,Uj = ,Eb = -1V,激励信号电压幅值Ubm=,求电流ic的Ic0,Ic1m,Ic2m分量的值及ic1,ic2。(α0(60)=,α1(60)=,α2(60)=) 解:cos??Uj?EbUbm1=,?=60o 2o
o
o
Icmax=gUbm(1-cos?)=10?3.2?(1-12)=16mA Ic0=?0Icmax=3.36mA Ic1m=?1Icmax=6.24mA Ic2m=?2Icmax=4.48mA
电流:ic1=Ic1mcos?t?6.24cos?t ic2=Ic2mcos?t?4.48cos?t
2已知某高频功率管3DA1作为谐振功率放大器,已知Ec = 24 V,Po = 2 W,工作频率f0 = 10 MHz,导通角θ = 70。试求Icmax、Ic0、Ps?
22(E-U)(24-1.5)解:Rc=cces??126?
2P02?2o
12P0=Ic1mRc,Ic1m=2P0Rc=174mA
2Icmax=Ic1m174==405mA o?(170)0.43Ic0=?0Icmax=0.25?405=101mA Ps=EcIc0=24?101=2424mW?2.42W
3 某一晶体管谐振功率放大器,设已知Ec = 24 V,Po = 5 W,Ic0 = 250 mA,电压利用系数等于1。求Ic1m,
ηc,Pc,Rc?
解:(1)电压利用系数则 Ic1m=Ucm1=1,则Ucm=Ec=24V,Po=UcmIc1m Ec22Po10==416mA Ucm241Ic1mUcm1416=??1=83.2%
2Ic0Ec2250(2)?c=(3)Ps=EcIc0=24?0.25=6W,Pc=Ps-P0=6-5=1W (4)Rc=Ucm2576??57.6? 2P0104 已知晶体管输出特性曲线中饱和临界线跨导gcr?0.8A/V,用此晶体管做成的谐振功放电路的EC?24V,??70o,Icmax?2.2A,?0(70o)?0.253,?1(70o)?0.436,并工作在临界状态。试计算PO,PS,?C和Rcp。
o解:(1)Ps=EcIc0=EcIcmax?0(70)?2.2?0.253?24=13.36W
(2)Uces=Icmax gcrUcm=Ec-Uces=24-122.2=21.25V 0.81212则 Po=UcmIc1m=UcmIcmax?1(70o)??21.25?2.2?0.436?10.19W (3)?c=(4)
Po=76% Ps2(E-U)U2Rcp=cces?cm?22.16?
2P02P05 丙类高频功率放大器输出功率为5 W,效率为55%时,问晶体管的集电极损耗为多少?若用24 V的直流电源供电,它输出多大的直流电流? 解:(1)Ps=Po?c=5=9.09W 55%(2)Pc=Ps-Po=9.09-5=4.09W (3)Ic0=Ps9.09==0.38A EC246已知一高频放大器,EC?12V,负载谐振电阻Rc = 25 Ω,其集电极脉冲电流的参数Icmax = 1 A, ??65o,
?0(65o)?0.236,?1(65o)?0.414。试计算PO,PS和?C。
解: (1)Ic0=?0(65o)Icmax=1?0.236=0.236A
Ic1m=?1(65o)Icmax=1?0.414=0.414A 11Po=I2c1mRc=?0.4142?25=2.14W
22(2)PS?EcIc0=12?0.236=2.83W (3)?=P142.83=0.76 oPS=2.7有一个用硅NPN外延平面型高频功率管3DA1做成的谐振功率放大器,已知Ec = 24 V,Po = 2 W,工作频率为1 MHz, Uces = V,Pcmax = 1 W,I cm = 750 mA。求 Ucm, Rc,Ic1m,Ic0? (?1(70o)?0.436,?0(70o)?0.253) 解: (1)Ucm=Ec-Uces=24-1.5=22.5V
2Ucm22.52(2)Rc===126.5?
2Po2?2(3)Ic1m=Ucm22.5==178mA Rc126.5(4)Icmax=Ic1m178??408mA ?1(?)0.436Ic0=?0(?)Icmax?0.253?408?103mA
8有一个用硅NPN外延平面型高频功率管3DA1做成的谐振功率放大器,已知Ec = 24 V,Po = 2 W,工作频率为1 MHz, Uces = V,Pcmax = 1 W,I cm = 750 mA。求 Pc, Ps,?c? (?1(70o)?0.436,?0(70o)?0.253) 解: (1)Ucm=Ec-Uces=24-1.5=22.5V
2Ucm22.52Rc===126.5?
2Po2?2Ic1m=Ucm22.5==178mA Rc126.5Icmax=Ic1m178??408mA ?1(?)0.436Ic0=?0(?)Icmax?0.253?408?103mA
-3Ps=EcIc0=103?10?24?2.472W
(2)Pc=Ps-Po=2.472-2=0.472W (3)?c=PO2==81% Ps2.4729晶体管功率放大器工作于临界状态,已知Ec = 35 V,Rc = 200 Ω,I c0 = 100 mA。求 Po,?c?
?1(90o)?0.5,?0(90o)?0.319 解:Icmax=Ic0100??313.5mA ?0(?)0.319Ic1m=?1(?)Icmax?0.5?313.5?156.8mA 121Po=Ic1mRc=0.15682?200W=2.46W
22P1?35?3.5W s=EcIc0=0.?c=PO2.46==70.3% Ps3.510 某一晶体管功率放大器,已知Ec = 24 V,Po = 5 W,I c0 = 250 mA,电压利用系数?=1。求 Ps,?c,Rc,
Ic1m?
解: Ps=EcIc0=0.25?24?6W ?c=PO5==83.3% Ps6?=Ucm?1?Ucm=24V EcRc=U2cm242==57.6? 2Po2?5Ucm24==0.417A Rc57.6Ic1m=11 用3DA4高频功率管装成放大器,测得fT = 1 MHz,β = 20,额定输出功率Po = 20 W,晶体管输出特性曲线中饱和临界线跨导gcr?0.8A/V,要做成2 MHz的谐振功率放大器,选定EC?24V,Icmax?2.2A,??70o,
?0(70o)?0.253,?1(70o)?0.436,并工作在临界状态。试计算Ic0,Ic1m和Rc。
解:Ic1m=Icmax?1(?)?2.2?0.436?0.96A
Ic0=Icmax?0(?)?2.2?0.253?0.56A Uces=Rc=Icmax2.2==2.75V gcr0.8Ucm21.25==22.1? Ic1m0.9612 用3DA4高频功率管装成放大器,测得fT = 1 MHz,β = 20,额定输出功率Po = 20 W,晶体管输出特性曲线中饱和临界线跨导gcr?0.8A/V,要做成2 MHz的谐振功率放大器,选定EC?24V,Icmax?2.2A,??70o,
?0(70o)?0.253,?1(70o)?0.436,并工作在临界状态。试计算Po,Ps,Pc,?c。
解:Ic1m=Icmax?1(?)?2.2?0.436?0.96A
Ic0=Icmax?0(?)?2.2?0.253?0.56A Uces=Rc=Icmax2.2==2.75V gcr0.8Ucm21.25==22.1? Ic1m0.96121Po=Ic1mRc=?0.962?22.1=10.2W
22Ps=EcIc0=0.56?24?13.4W P10.2=3.2W c=Ps-Po=13.4-?c=PO10.2==76.1% Ps13.4o
o
13 高频功率放大器的Ec,Ucm,Rc保持不变,当导通角由100减小到60时,相应ic的幅值Icmax变化了多少?
?1(60o)?0.391,?1(100o)?0.52
解:因为Ucm,Rc保持不变,所以Ic1m=UcmRc不变。
Ic1max=Ic1mIc1m,I= c2maxoo?(100)?(60)11Ic2max-Ic1maxIc1maxIc1mIc1m??(60o)?1(100o)=1?0.33
Ic1m?1(100o)14 高频功率放大器工作在临界状态,已知Ec = 30 V,Eb = Uj = V,电压利用系数?=0.96,gcr = 0.4 A/V,求Ucm,Uces,Icmax,Rc??1(90o)?0.5,?0(90o)?0.319 解:cos?=?=Eb+UjUbm=0??=90o
Ucm=0.96 EcUcm=?Ec=0.96?30V=28.8V

