发布时间 : 星期六 文章高频电子线路课后习题答案-曾兴雯 - 图文更新完毕开始阅读
3—17 试画出一高频功率放大器的实际线路。要求(1)采用NPN型晶体管，发射极直接接地；(2)集电极用12并联馈电，与振荡回路抽头连接；(3)基极用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。
解3-17： 根据要求画出的高频功率放大器电路如下 DC1
Lc
L C EcCcRb
Cb
3－18 一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率f=5 MHZ，调谐时电容 C=200 pF，回路有载品质因数QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗RLr=50 Ω，试计算回路电感L和接入系数 P。 C
解3-18：
1 由f0=得， 2?LC
11 L???5.07?H (2?f0)2C4?2?25?10?12?200?10?12 RLcr?0CRLcr?0CRLcr2?f0C因Q?,所以，p?? L2pQLQL
3－19 如图（a）所示的D型网络，两端的匹配阻抗分别为6?12RP1、RP2。将它分为两个L型网络，根据L型网50?2??5?10?200?10络的计算公式，当给定Q2=RP2/XP2时，证明下列公式： ?50?10?32??0.125?B 20 Rp1 Xp1?Rp1
(1?Q2 2)?1Rp2
Rp2Rp12 Xs?Xs1?Xs2?Q?(1?Q22)?12 1?Q2Rp2
并证明回路总品质因数Q=Q1＋Q2。 A
3v?? 16 123 1234题3－19图 解3-19 首先将电路分解成两个L回路，如图（1）。然后利用并串转换，将Xp2和Rp2的并联转换为Rs和Xs3的串联，得到图（2）。 DXs1Xs1Xs1Xs1Xs3Xs1RsXp1Xp2Rp2Xp1RsXp1Xp1XpRp(1)C(2)(3)(4)BA 根据串并转换关系，得： ?jXp2Rp2jXp2Rp2 Rs?jXs3???2(Rp2?jXp2) 2R?jXR?Xp2p2p2p2 22 Xp2Rp2 ?2Rp2?j2Xp222 Rp2?Xp2Rp2?Xp2 Rp2Xs3因为Q?=,所以 2Xp2Rs Rp2Rp2Xp2Xp222Rs?2Xp2=，Xs3?2Rp2? 2221R?X1?QR?Xp2p22p2p2 1?2再利用串并转换，将Xs1和Rs的并联转换为Rp和Xp的并联，得到图（4），其中 Q2 当Xs3?Xs2时，产生谐振，电路简化为图（3），谐振电阻为Rs RpXs112 Rp?（1?Q1）Rs，Xp?（1?2）Xs1，其中Q1??QXRs 1P 当Xp1?Xp,产生并联谐振，谐振阻抗为Rp=Rp1，因此有 2 ?Rp1?（1?Q1）Rs?1?? 2（1?Q2）Rs?2??Rp2? 由?1?,?2?得到，? Rp1?Q??3? ?1Xp1? Rp1Rp1123Q??1?（1?Q2?1代入?3?得 12）RRsp2 Rp1Rp1X?=(证明完毕） p1Q1Rp1 （1?Q2?12）Rp2
又因为，
4
Xs1?RsQ1?Rs2Rp1Xp2Xp2Q22（1?Q2）?1,Xs2?Xs3??， 因此21Rp21?Q217 1?2Q2 2Rp1Xp2Q22 Xs?Xs1?Xs2?Rs（1?Q2）?1?2R1?Q2 p2 2RXQ?p1p22?2 ?Rs?（1?Q2）?1??Rp2? ?Rp2
Rp1??2 ?Rs?（1?Q2）?1?Q2? ?Rp2?
Rp2?Rp1? 2?(1?Q)?1?Q（证明完毕）?R22? 1?Q2??2p2
因为Xs2?Xs3，因此从图（2）可以看出，总的品质因数为
X?Xs2Xs1?Xs3 Q?s1??Q1?Q2(证明完毕）RR ss
3－20 上题中设RP1=20Ω，Rp2=100Ω，F=30MHz，指定Q2=5，试计算Ls、CP1、CP2和回路总品质因数Q。
解3-20
Rp2?Rp1? 2Xs?(1?Q)?1?Q?R22? 1?Q2??2p2 ?100?202?(1?5)?1?5 ??27.11?2?1?5100??
Xs27.11L???0.144?H s62?f2??30?10
Rp120
X???9.76?p1
Rp1202 (1?5)?1（1?Q2）?12100Rp2
11 Cp1???544pF 2?fXp12??30?106?9.76
Rp2100
Xp2???20?
Q25 11C???265pFp2
2?fXp22??30?106?20
Rp1202 Q1?（1?Q2）?1?(1?5)?1?2.052Rp2100
Q?Q1?Q2?5?2.05?7.05
18
3－21 如图示互感耦合输出回路，两回路都谐振，由天线表 IA测得的天线功率PA=10 W，已知天线回路效
率 η2=0 .8。中介回路的无载品质因数 QO=100，要求有载品质因数QL=10，工作于临界状态。问晶体管输出功率P1为多少？设在工作频率ωL1=50Ω，试计算初级的反映电阻rf，和互感抗ωM。当天线开路时，放大器工作在什么状态？
题3－21 图
解3-21：设次级损耗电阻为r2，初级损耗电阻为r1，反射电阻为rf，
中介回路效率?天线功率为P，次级总功率为P。则：kA2 PRA1??0.2因为A???，得到r2?RA??50?12.5?
PR?r?0.82A2
PQ1010P2?A??12.5W，?k?1?L?1??0.9
?0.8Q1000
P?L15012.5P1?2??13.9W，r1???0.5?
?k0.9Q0100
?L1?L150因为Q?,所以r??r??0.5?4.5?Lf1
r1?rfQL10 ?M?r（?4.5?62.5?16.8?fRA?r2）当天线开路时，反射电阻为零，初级回路等效并联阻抗增大，放大器将从临界状态进入过压状态。
3－22 什么是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高？什么是电流开关型和电压开关型D类放大器？
答3-22
D类放大器是一种工作在开关状态的功率放大器，两个晶体管在输入激励控制下交替饱和导通或截止，12饱和导通时，有电流流过，但饱和压降很低；截止时，流过晶体管的电流为零。所以晶体管的平均功耗很小，效率很高。
在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源通过一个大大电感供给一个恒定电流，分别交替流过两个晶体管，两管轮流导通和截止。通过谐振电路得到正弦输出电压。 在电压开关型电路中，两晶体管是与电源电压和地电位串联的，在输入控制下，一个导通，一个截止，因D此，两管的中间点电压在0和电源电压之间交替切换。通过谐振电路，获的正弦输出信号。
3－23 图3－33的电压开关型D类放大器，负载电阻为RL，若考虑晶体管导通至饱和时，集电极饱和电阻Rcs(Rcs=1/Sc)，试从物理概念推导此时开关放大器的效率。
解3-23
根据题意，将（a）图简化为（b）E图所示的等效电路。设Rcs1=Rcs2=Rcs,LC回路对开关频率谐振，则： c
Ec ic1CT1 V1uce1Rcs1
L0C0iLic2S?SW SPST3L0C0 V2?uce2RL19 Rcs1???iLRL(a)(b)