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。 ?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。
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. 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。
2. 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。 3. 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。 4. 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。
3－10 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求，提高安全可靠性。
3－11 设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=3 V，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。
解3-11
1、求动态负载线 根据给定静态特性，
??0.5v,得到晶体管的Eb
di
gm?C?1S,并得到如下方程组 dube
?uce?Ec?Uccos?t 代入数值后得??i?g(Ucos?t?E?E mbbb?c题3－11图
?uce?24?21cos?t 可以解出：?i?g(3cos?t?0.5）m?c
(1)当?t??时
晶体管截止，因此ic=0,但uce?Ec?UC?24?21?35V，
位于C点
(2)当?t??时
0.5?晶体管临界导通i=0,且有Ucos??E?0.5,cos??, cbb3
0.50.5 因此??arccos?80o。uce?Ec?Uccos??24?21??20.5V, 33 位于B点。
(3)当?t?0时
uce?Ec?UC?3V,ic=icmax?gm(3cos0?0.5）=2.5gm?2.5A.
位于A点。12
连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。
ic/AAube?3.0V2.52.01.5127333945B0Cuce/V3915212、求解θ、P、P、η及负载阻抗的大小。
10
0.5?80o ??arccos3
U2121
RL?C???17.8? IC1?1(80o)?icmax2.5?0.472 IC1UC121?2.5?0.472 P1???12.39W22 1o P?IE??(80)?i0C0C1cmax?EC?0.286?2.5?24?17.16W
P?P?P?17.16?12.39?4.77WC01 v DP12.39 ??1??0.722+P17.163、符合要求的基极回路为 0ub?UbCOS?t _
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）
因为IC1??1iCmax??1SC(EC?UC)
111C1 2所以P=IU??S(E?U)U??SEU??SU解之得到1CC 2C1C21CC21CCC21CC 2?1SCEC?(?1SCEC)2?8?1SCP1ECE2P1C UC????2?1SC24?1SC
代入数值后得到集电极电压振幅为 242422?3060U????12?144??12?8.06C 24?(75o)1.670.455?1.671
?20.06V(取正值)集电极效率U20.06?=C??0.836EC2413 B
（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： 1L(r?j?L)
?CrC回路阻抗为ZL??
1??L?r????0? r?j??L?1?jQ????C? ????0??
L 在???0时，ZL1?rC
L
rC在??n?0时，ZLn? 1??1?jQn? ?n???所以
ZLn1n??
1?1?jQ(n2?1)ZL1? 1?jQ?n??n? ?
ZLnnn2 ???2ZL1 1?[Q(n2?1)]2Q(n?1)n?23Q
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。
(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。
14
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。
题3?15图
解3-15
????hfehfe Z??Z?j1??L?Z?j?????Leiieiff???1?j? 1?jf?f?
ff j??Lehfef?f???1
?Zi??Lehfe??Z??j?i222 ?f???f??f?f?f?? 1???1???1????f??f??f? ????????? 2f???
?Zi?2?Lehfef?????Zi?2?Lehfef? ?f?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。
题3－16图
解3-16： C2
L2
E215
