高频模拟试题及答案(3)

（2）将电源电压VCC（ B ），将使输出功率Po（ D ）变化。 （3）将基极偏压VBB（ A ），将使输出功率Po（ A ）变化。 （4）将输入信号Uim（ A ），将使输出功率Po（ A ）变化。 A．增大 B．减小 C．略为增加 D．略为减小。 二，选择题

3-1、丙类功率放大器的输出电压为正弦波，而基极，集电极电流均为失真的余弦脉冲。（√）

3-2、谐振功放中，欠压，临界和过压三种工作状态是根据其输出幅度大小来决定的。（3）

3-3、一个理想的功放合成电路，除了能够无损失的合成各功率放大器的输出功率，而且还有良好的隔离作用。（√）

3-4、宽带高频功率放大器由于采用了传输变压器，所以频带宽。（√） 3-5、由于丙类谐振功率放大器采用高电源电压，所以效率高。（3） 三，填空题（每空一分）

3-1 高频谐振功放为了提高效率而工作在 丙 类状态，为了兼顾Po和ηc都高，导通角θ一般为 60o~70o，因此要求放大器的基极偏压VBB 小于VBE(on)。

3-2 传输线变压器有 传输线形式 和 变压器形式 两种工作方式，其上限频率受 匹配 的限制，下限频率受 激励电感L1 的限制。

3-3 为提高功率放大的效率ηc，归根到底是减小 晶体管集电极消耗功率Pc 来达到。

3-4 谐振功率放大器的负载特性是指保持VBB，Vcc，Uim不变的情况下，放大器的特性随 谐振电阻R 变化的特性。

3-5 丙类谐振功放按晶体管的工作区域在放大区，临界饱和状态以及饱和区可分为 欠压、 临界、和 过压 三种工作状态，为了使输出功率Po最大，效率ηc最高，应工作在 临界 状态。

3-6 丙类谐振功放的基极、集电极和发射机电流均为 失真的余弦脉冲电流，而利用ＬＣ调谐回路取出器基波分量，在谐振电阻上得到不失真的余弦电压。

3-7谐振功率放大器中，LC谐振回路既起到选频滤波作用，又起到阻抗变换作用。 四，问题回答

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3-1．为什么丙类谐振功率放大器效率高？ 答：因为nc?P0p0，只要集电极功率损耗Pc越小，nc越高。而丙类谐振功?PDp0?pc放大部分时间管子截止，ic?0,pc?0，即使管子导通其时间较短，导通角＜90°，而且管子导通时icmax对应UCEmin，Pc?icmax，UCEmin的乘积也很小，所以说nc高。

3-2．简述丙类高频功率放大器的工作原理。其集电极输出电压波形为什么是正弦波？若该功率放大器原来工作在临界状态，增加谐振负载电阻Rp，其它电路参数不变，则放大器工作状态将如何变化？

解：①工作原理：设置VBB?UBE(on)使晶体管工作于丙类。当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。将LC调谐在输入信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。

②由于LC谐振回路的选频滤波作用。

③增加谐振负载电阻Rp，放大器将进入过压状态

3-3．已知一谐振功放输出功率P0随Vcc增大而增大，为什么？若发现P0随Vcc增大不明显，这又是为什么？（5分）

答：由Vcc对特性影响的曲线图看出，当Vcc增加，Icm、Ucm、P0都随之增大，说明该谐振功效原来处于过压状态。若Vcc增大，而P0增大不明显，说明该谐振功放原来处于临界或欠压状态。

3-4．若谐振功率放大器原来工作在临界状态，只增加Vcc，其它电路参数不变，则

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放大器工作状态将如何变化？（5分）

答：由Vcc对特性影响的曲线图看出，若原来工作在临界状态，只增加Vcc，其它电路参数不变，则放大器将向欠压状态变化。

3-5．谐振功率放大器中，原来工作在临界状态，若集电极回路稍有失谐，放大器的

ICO、Ic1m将如何变化？P0、Rc将如何变化？若严重失谐有何危险？调谐时应注意什么问题？（10分）

答：回路失谐时，等效阻抗下降，Re下降，工作状态由临界状态变为欠压状态。根据负载特性ICO、Ic1m略为增加，而P0下降，Pc上升得过大，若Pc＞Pcm则管子过热损坏。因此谐振功放在调谐时，不能使回路严重失谐，为此调谐时动作要快，必要时可降低Vcc或降低输入电压振幅Vim。

3-6．何谓自给偏压电路？它有何特点？（5分）

答：在谐振功放电路中，利用IBO或ICO产生基极偏压的电路称为自给偏压电路，其主要特点是晶体管电路工作非线性状态，只能提供反向自给偏压，而且自偏压的大小与输入电路的幅度有关。

五，计算题

3-1：某谐振功率放大器，已知电源电压Vcc=10v，电源利用系数&=0．9，集电极负载谐振电阻Rp=9Ω，集电极电流直流分量Ico=0．5A，求谐振功率放大器的输出功率Po，电源功率PD和集电极效率ηc各为多少？（6分）

解：Ucm=-ξ3Vcc=0．9310=9V

1Vcm2192Po=????4.5V

2Rp29PD=Ico3Vcc=0．5310=5V

?C=

Po4.5?10%?90% =

PD53-2：已知Vcc=12V，UBE（on）=0．6V，UBB=-0．3V，放大器工作在临界状态Ucm=11V，要求输出功率Po=1W,θ=60°，试求该放大器的谐振的谐振电阻Re，输入电压Uim及集电极效率ηc。（а1（60°）=0．391，аo（60°）=0．218）（6分）

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1Ucm21112???60.5Ω 解：Re=?2Po21 Uim= ηc=

Ube(un)?Ubb0.6?(?0.3)??1.8V

cos?0.51?1(?)Ucm10.39111??????82.5% 2?0(?)Vcc20.218123．3 丙类谐振功放，已知VCC?9V,功放管饱和压降UCES?1V,要求输出功率PO?1W, (1)试求谐振功放的最佳负载电阻

Reopt, (2)当

Re?0.5Reopt和

Re?2Reopt时，工作状态如何

变化，这时输出功率PO又等于多少？（10分）

解：①Reopt②

PO?(VCC?VCES)2(9?1)2???32?

2PO2Re?0.5ReoptI时，Re?，工作状态由临界变为欠压状态，c1m变化不大，

12Ic1mRe2，Re减小一半，所以DO也减小一半为0.5WO。

1U2cmPO?2ReRe?2Reopt时，Re?工作状态由临界变为过压状态，Ucm变化不大，

，

Re?一倍，PO?一半为0.5WO。

3．4 谐振功率放大器电路如下图，(1)说明集电极及基极馈电方式是什么类型？ (2)已知晶体管的转移特性的斜率

gc?1AV,VCC?10V,利用系数2??0.95，导通角??60?（cos60??0.5，?0?60???0.22，?1?60???0.39），放大器工作在临界状态，设

rbb?0,UBE?on??0.6V,求

Uim、iCMAX、PO、PD、?C。 (3)当Uim增大时，放大器工作状态和ic波形将如何变化？（共14分）

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解：(1) 集电极为串联馈电方式，基极为自给偏压方式，VBE??IB0rbb'?0

Uim?UBE?on??UBBCOS??0.6?0?1.2V0.5 ．

(2)

icMAX?gc?Uim?UBB?UBE?on???1??1.2?0?0.6??0.6A

11PO??UCo?1???iCMAX??0.95?10?0.39?0.6?1.11W22

PD??0???iCMAXVCC?0.22?0.6?10?1.32W

?C?

PO1.11??84.09%PD1.32

(3) 工作在临界状态，当Uim增大时，将变为过压状态，ic波形出现双峰。 3．5丙类谐振功放，处于临界状态时，已知

VCC?20V,iCMAX?0.5A,??60?,??0.95,(1)

PD、?C、Re；(2)当RC增加时，PO是如何变化，为什么？ （已知：试求PO、?0?60???0.22,?1?60???0.39）（10分）

解：(1) PO?11?VCCiCMAX?1?????0.95?20?0.5?0.39?1.85W 22PD?iCMAX?0???VCC?0.5?0.22?20?2.2W

?C?

PO1.85??84%PD2.2

RE?Vcm?VCC0.95?20???97.44Ic1miCMAX????0.39?0.5

iI(2) 临界时，PO最大，当Re增大时，谐振功放进入过压区，中心下凹，CMAX下降，c1m下降，所以PO下降。

3．6 试求图所示传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗表达式？（10分）

+ui-

RLTr1Tr2+uo-

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