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1、完整版高频电子线路答案doc第一章1-1 在性能要求上，功率放大器与小信号放大器比较，有什么不同？解：功率放大器的性能要求为：安全、高效率和失真在允许范围内的输出所需信号功率。而小信号放大器的性能要求为：增益、输入电阻、输出电阻及频率特性等，一般对输出功率不作要求。1-3 一功率放大器要求输出功率P。= 1000 W ，当集电极效率C 由 40提高到 70时，试问直流电源提供的直流功率PD 和功率管耗散功率PC 各减小多少？解：当 C1= 40时， PD1= P /C=2500W，P = PD1P=1500 WoC1o当 C2=70时， PD2= Po/C =1428.57 W ， PC2 =

2、 PD2Po = 428.57 W可见，随着效率升高， PD下降， (PD1PD2 ) = 1071.43 WP下降， (PC1PC2) = 1071.43 WC1-6 如图（ b）所示为低频功率晶体管3DD325 的输出特性曲线，由它接成的放大器如图（ a）所示，已知 VCC= 5 V ，试求下列条件下的LDCLP、 P 、（运用图解法） ：（ 1） R= 10 ， Q 点在负载线中点，充分激励；（2）RL= 5， I BQ 同（ 1）值， Icm = ICQ；（ 3）RL = 5 ， Q 点在负载线中点，激励同（1）值；（4） RL = 5， Q 点在负载线中点，充分激励。解： (1) R

3、L = 10时，作负载线 (由 VCE = VCCI CRL)，取 Q 在放大区负载线中点，充分激励，由图得VCEQ1 = 2.6V ， I CQ1 = 220mA ， I BQ1 = I bm = 2.4mA因为 Vcm = VCEQ1VCE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V ， I cm = I CQ1 = 220 mA所以 PL1264 mW ，PD = VCC I CQ1 = 1.1 W ， C = PL / PD = 24Vcm I cm2(2)当 RL=5时，由 VCE = VCCICRL 作负载线， I BQ 同 (1)值，即 IBQ2 = 2.4mA ，得

4、Q2点， VCEQ2 = 3.8V ， I CQ2 = 260mA这时， Vcm= VCCCEQ2cm= ICQ2= 260 mAV= 1.2 V，I所以PL1156 mW ，PD = VCC ICQ2 = 1.3 W ， C = PL / PD = 12Vcm I cm2(3)当 RL=5， Q 在放大区内的中点，激励同(1)，由图 Q3 点， VCEQ3 = 2.75V ，I CQ3= 460mA ，I BQ3 = 4.6mA ， Ibm = 2.4mA相应的 vCEmin= 1.55V ， i= 700mA 。Cmax因为 Vcm = VCEQ3 vCEmin = 1.2 V ， I c

5、m = iCmax I CQ3 = 240 mA所以 PL1144mW ， PD = VCC ICQ3 = 2.3 W ， C = PL / PD = 6.26Vcm I cm2(4)当 RL=5，充分激励时， I cm = I CQ3 = 460 mA ， Vcm = VCC VCEQ3 = 2.25 V所以1Vcm I cm517.5mW ， PD = VCC I CQ3 = 2.3 W ， C = PL/ PD = 22.5PL21-8如图（ a）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b）所示为功率管的理想化输出特性曲线。已知RL=8，设变压器是理想的， RE 上的直流压降可忽略，试运用

6、图解法：（1） VCC=15V，L =50，在负载匹配时，求相应的n、 PLmax、；（ 2）保持（ 1）中RCVCC I bm 不变，将 ICQ 增加一倍，求 PL 值；（ 3）保持（ 1）中 I CQ、 RL 、 I bm 不变，将 VCC 增加一倍，求 PL 值；（ 4）在（ 3）条件中，将 I bm 增加一倍，试分析工作状态。解： (1)由于放大器的直流负载近似为零，故直流负载线为自VCC 出发的垂线， 其工作点为Q1。已知 VCC = 15 V ， RL = 50 ，负载匹配时，I CQ1I cmVCC0.3ARL由此得知 Q1 的坐标为 Q1(15V ， 0.3A) ， Q1点处于

7、交流负载线 AB 的中点， 其在坐标轴上的截距为 A(32 V， 0)， B(0， 0.6A) 。由图可见I cm = I CQ1=0.3A ， Vcm = VCC = 15 V此时， PLmax12.25W ，Vcm I cm2PD VCC I CQ 4.5WPL max2.25RL50CPD4.550% ， n2.5RL8(2)RL 是否变化没说明，故分两种情况讨论1当RL不变时， 因为 ICQ 增加一倍， 因此， RL 已不是匹配值， 其交流负载线平行移动，为一条过 Q2点的直线 EF( RL 不变，斜率不变，ICQ 增加， Q 点升高 )此时，由于 VCC、 I bm、 RL 都不变，

8、其 PLmax 亦不变，为 2.25 W(Ibm 不变， Icm 不变， Vcm 不变 )但PD = VCCICQ =9WCPLmax / PD = 25%2改变时，且 RL 50 ，交流负载线以 Q2 为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和失真。(3) VCC = 30 V ，交流负载线平移到EF ，静态工作点为Q3，因为 Ibm 不变，所以 Vcm 不变， Icm不变，因此LL=2.25W，但 VCC= 30 V，所以P不变， PP= VCCICQ= 9 WCP/ PD= 25%DL(4)Ibm= 6 mA ，以 Q3 点为静态工作点，出现截止失真。1-9 单管甲类变压器耦合和乙

9、类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303 、相同的电源电压 VCC 和负载 RL ，且甲类放大器的 RL 等于匹配值，设 VCE(sat) = 0 ，I CEO= 0， RE 忽略不计。（1）已知 VCC = 30 V ，放大器的iCmax = 2 A ，RL = 8，输入充分激励，试作交流负载线，并比较两放大器的PomaxCmax、C、RL 、n；（ 2）功率管的极限参数、 PPCM = 30 W ，I CM = 3 A ， V (BR)CEO = 60 V ，试求充分利用功率管时两放大器的最大输出功率Pomax。解： (1) 见表甲类 乙类交流负载线PomaxPCmaxCRL

10、n111111Vcm I cmVCCi Cmax 15WVcm I cmVCCi Cmax 30W2222222Pomax = 30 W0.2Pomax = 6 W( 单管 )50%78.5%V2/ 2P30V2/ 2P15CComaxcmomaxRL30RL15RL1.94RL81.378(2) 见表甲类乙类Pomax11P1VIPo maxPCM30W 15W(BR)CEOCM22o max4Pomax1V(BR)CEO I CM160V3A45W84160V3A 22.5WPomax5PCM 530W150W8所以 PomaxPo max45W所以 PomaxPo max15W1-10

11、单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303 、相同的电源电压CCL,且甲类放大器的RL 等于匹配值 .。两放大器中若维V和负载 R持激励不变， 试问：当发生下列情况时， 放大器的输出功率将如何变化？功率管是否安全？（1）两功率放大器的扬声器突然短路或者断路；（ 2）在甲类放大器中将初、次级变压器绕组对换；（ 3）在乙类功率放大器中，一管突然损坏（开路）。解：（ 1）对于甲类，扬声器短路即RL= RL =0；Vcm=0 。由于激励不变因而I CM 不变，从而得 Po=0， PD =VCC I CQ 不变， PCmax =PD，表明管子安全工作。对于乙类， I C

12、M 同理不变，所以， Po=0 。直流电源提供的总直流功率PD=2VCC I cm。该功率将全部消耗在两只功率管中，每只功率管消耗的功率1PC=PD=0.32 VCC Icm。已知正2常工作时每只功率管的最大耗散功率为PCmax=0.2Pomax= 0.2* 1VCC I cm=0.1 VCC I cm2PC P Cmax, 管子不安全。扬声器开路，即 RL ， Po=0。但初始线圈中仍有直流通过，所以， PD 仍然存在，且 PC =PD。甲类：虽然 Po0，但由于变压器线圈的感生电压使VCEmax 显著增大，且其值远大于V (BR)CEO ，从而导致晶体管击穿，工作不安全。乙类：管子导通时，

13、交流负载线总是从2 VCC 出发，因此， VCEmax2 VCC，管子工作安全。（ 2）甲类功放中，变压器初、次级绕组接反，RL 显著减小，导致Po 减小效率降低。（ 3）乙类功放中，一管损坏开断，输出半波信号，严重失真，工作安全。1-14 如图所示为两级功放电路，其中，Tl、T工作于乙类，试指出T、R、R的作用。2423当输人端加上激励信号时产生的负载电流为i L = 2sint（ A ），讨计算：（1）当 RL = 8 时的输出功率 PL；（ 2）每管的管耗 PC；（ 3）输出级的效率C 。设 R5、 R6 电阻不计。解： T 4、 R2、 R3 组成具有直流电压并联负反馈的恒压源，给 T

14、 1、 T2 互补管提供克服交越失真的直流正偏压。(1)PL1I cm2 RL 16W2(2)PD(VCC I cm )PDPL4.74W25.47W ， PC2Vcm(3) 0.8 ， C (/ 4) 62.83%VCC/21-31 如图所示为 SW7900 三端式负电压输出的集成稳压器内部原理电路，已知输入电压V 1 = 19v,输出电压 V O = 12v ，各管的导通电压 | VBE(on) | 均为 0.7v ， D 的稳定电压V Z 2 =7v 。（ 1）试说明比较放大器和输出级的工作原理。（ 2）试求向比较放大器提供的基准电压 V 。REF（ 3）试求取样比 n 及 R19 。解

15、：（ 1）基准电压 V REF 和取样电压（由 R17 、 R19 的分压获得）分别加到由复合管（达林顿电路） T 10 、 T 11 和 T 16 、 T 17 组成的差分放大器的两个输入端。输出电压发生变化时，将使该差分放大器的输出端（即T 17 集电极）电压发生相反的变化，以阻止输出电压的变化，达到稳定输出电压的目的。（2） V REF = （ V Z2 + VBE(on)） = （ 7v+0.7v ） = 7.7vn=V REF /V O =( 7.7v)/( 12v)=0.64因为 n= R19 /( R17 + R19 )=0.64, 所以 R19 =28.5 k第二章2-2 放大

16、器工作于丙类比工作于甲、 乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？解： (1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。2-3 由高频功率晶体管2SC3102 组成的谐振功率放大器，其工作频率 f=520MHz ，输出功率 P。= 60 W ，VCC=12.5v 。（ 1）当 C=60% 时，试计算管耗PC 和平均分量 I CO 值；（ 2）若保持 P。不变，将 C 提高到 80% ，试问 PC 减少多少？（ 1） C=60% 时，

17、PD = P。 / C=100WCDoICO=DCCP = PP =40W,P/V =8A(2)C=80% 时 , PD =P。/ C=75W, 所以PC= PD Po = 75W 60W=15WPP P =40W 15W=25WC=CC可见， P。一定时，C 提高， PD 和 PC 将相应减小。2-5 谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC = 12 V ，VBB =0.5 V ，Vcm= 11 V ，V = 0.24 V 。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流 iC求得 IC0=bm32 mA ， IcIm = 54 mA ，试求PD、 Po、 C 及所需的 R

18、e。Vcm I cm解：(1)vCEVCCVcm cost(1211cos t )VvBEVBBVbm cost(0.50.24 cost )V取 t0 ，30120 ，结果如下表t03045607590120vBE /V0.740.710.670.620.560.50.38vCE /V12.474.226.59.151217.5(2)PDPoCVCC I C012Po / PD384mW297mW77.34%R= V/Ic1m= 204ecm2-8 谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率Po = 5 W 。己知 VCC = 24 V ，VBB V，R =53，设集电极电流为余弦脉冲，即BE

19、(on)eiC =iCmax cost vb00vb0试求电源供给功率PD 、集电极效率 C。解：因为 VBB = VBE(on)，放大器工作在甲乙类，近似作乙类，P1I2RI2Po434mA2Reocmec1m1111因为 IC02i C d ti Cmax ， I c1m2 i C cos t d ti Cmax ，2 2 22所以I C02I c1m276.3mA则PDVCC I C06.63W， CPo / PD75.42%2-10一谐振功率放大器，设计在临届工作状态，经测试得输出功率P 仅为设计值的o60%，而 却略大于设计值。 试问该放大器处于何种工作状态？分析产生这种状态的原因。

20、解： Re 小，导致放大器进入欠压状态。原因是放大器由临界状态进入欠压状态时，集电极电流脉冲高度增大，导致 和 略有增大，但 Vcm 因 Re 而减小，结果 Po 减小，PD 增大， 减小。2-11 设计一工作于临界状态的谐振功率放大器，实测得效率C 接近设计值，但、Po、 PC 均明显小于设计值，回路调谐于基波，试分析电路工作状态。现欲将它调到临界状态，应改变哪些参数？不同调整方法所得的功率是否相同？解：根据题意可确定放大器工作于过压状态，因为由临界状态进入过压状态时C 变化不大，但由于集电极电流脉冲出现凹陷，使、 Ic1m 减小，从而使Po、PD、 PC 减小。为了使谐振功放处于临界状态可

21、改变下列电量；（ 1）保持 VBB、Vbm、 CCeBEmaxV不变，减小 R ，使其趋向临界状态， 在这种状态下， 由于V和管子导通时间不变，i C 凹陷消失，高度增加，使、 Ic1m 上升，导致 Po、PD、C。（ 2）增大 VCC，保持 Re、VBB 、Vbm 不变，使放大器的工作状态回到临界状态，由于Re不变，所以输出功率较（1）大。（ 3）其它不变，减小Vbm，导致 Vcm 减小，使放大器的工作状态从过压趋向临界，这时，由于 VBEmax 和导通时间减小，导致iC 的高度减小，宽度变窄，结果是、 Ic1m 减小，输出功率比前两种情况都小。（ 4）其它不变，减小VBB，即 VBB 向负

22、值方向增大，结果与减小Vbm 相同。第三章3-5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。解：(a)不振。同名端接反，不满足正反馈；(b)能振。变压器耦合反馈振荡器；(c)不振。不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。但 L 2C2 回路呈感性， osc 1，组成电感三点式振荡电路。(e)能振。计入结电容 Cb e，组成电容三点式振荡电路。(f) 能振。但 L1 C1 回路呈容性， osc 1，L2C2 回路呈感性， osc 2，组成电容三点式振荡电路。3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。图中， CB 、CC、CE 、CD 为交流旁路电容或隔直流电容，LC 为高频扼流圈，偏置电阻 RB1、RB2、 RG 不计。解：画出的交流通路如图所示。(a)不振，不满足三