高频电子信号第四章习题解答

第四章习题解答4-1 为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器则可工作于丙类？分析：本题主要考察两种放大器的信号带宽、导通角和负载等工作参数和工作原理。解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频小信号 （信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（）,电流为余弦脉冲，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。而低频功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。因此，低频功率放大器不能工作在丙类，而高频公率放大器则可以工作于丙类 。4-2 提高放大器的功率与效率，应从哪几方面入手？分析：根据公式，可以得到各参数之间的关系，具体过程如下解 功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率，使之转变为交流信号功率输出去。这种转换不可能是百分之百的，因为直流电源所供给的，因为直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率外，还有一部分功率以热能的形势消耗在集电极上，成为集电极耗散功率。 为了说明晶体管放大器的转换能力，采用集电极效率，其定义为 由上式可以得出以下两结论: 设法尽量降低集电极耗散功率，则集电极耗散功率自然会提高。这样，在给定时，晶体管的交流输出功率就会增大； 由上式可得如果维持晶体管的集电极耗散功率不超过规定值，那么， 提高集电极效率，将使交流输出功率大幅增加。可见，提到效率对输出功率有极大的影响。当然，这时输入直流功率也要相应得提高，才能在不变的情况下，增加输出功率。因此，要设法尽量降低集电极耗散功率，来提高交流输出功率。4-3 丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？回路为什么一定要调到谐振状态？回路失谐将产生什么结果？解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（10n。 在输出回路旁并联回路吸收回路，吸收回路可调谐在信号奇频或其他特别要虑除的频率上。采用选择性好的通频带滤波器作负载回路：可用多节LC串联回路组成 带铜滤波器，将幅度较大而不需要的基波或其他谐波虑出掉。用推挽倍频电路：推挽电路的输出量中已无信号的偶次谐波分量 ，故可以实现奇次谐波倍频。如果推挽电路的两管集电极连在一起接到负载回路上，也可以抵消奇次谐波分量，实现偶次谐波倍频。这两种推挽电路都减轻了对输出回路滤波的要求。4-20 一调谐功率放大器的负载是拉杆天线，装好后发现放大器的输出功率较小，发射距离不远，请你分析有几种原因造成这一结果，如何解决这一难题。解答该调谐功率放大器的负载是拉杆天线，负载匹配和工作状态以及天线回路失谐都可能影响输出功率Po，调解输出回路中的匹配网络或更换天线可以达到最佳阻抗，以提高交流输出功率Po。解决这一问题还应设法尽量降低集电极耗散功率Pc或提高效率hc . 解决这一问题的关键在于提高输出功率，下面从几个方面谈谈提高输出功率的途径。 功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率。使之转变为交流信号功率。这种转变不可能是百分之百的，因为直流电源所供给的公功率除了转变为交流功率外，还有一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率。设法尽量降低集电极耗散功率Pc或提高效率hc，都会提高交流输出功率PC。要降低集电极耗散功率PC可以通过调整晶体管工作状态来实现，比如采用丙类状态，选择合适的导通角，并使功率放大器尽量靠近临界状态（通过调解负载阻抗和各级电压 ），还要选择合适的匹配网络等等。如果丙类状态还是不能满足要求，可选择丁、戊类功率放大器。效率h包括集电极效率和输出网络效率两部分。上述调整电路工作状态的方法主要针对集电极效率。输出网络的传输效率，是无负载时的Q值，是有负载时的Q值 。要提高传输效率，值尽可能的小，而值仅可能的大；但要保证回路良好的滤波作用，值不能太小。该调谐功率放大器的负载是拉杆天线，负载匹配在此也是影响输出功率Po的关键问题，调解输出回路中的匹配网络或更换天线可以达到最佳阻抗，以提高交流输出功率Po。4-21 高频大功率晶体管3DA 4参数为，集电极最大允许耗散功率，饱和临界线跨导，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定，并工作于临界状态。试计算、与。分析 ：本题主要目的是 熟悉计算公式和各 参数间的关系 解 由于c已知，则可查表得， 4-22 在图4-18所示的电路中，设，L1C1回路的Q=100，天线回路的Q=15。求整个回路的效率。分析：熟悉回路效率公式解：临界耦合系数