第3章作業(yè)答案

1、31 對(duì)高頻小信號(hào)放大器的主要要求是什么？高頻小信號(hào)放大器有哪些分類？答3-1：對(duì)高頻小信號(hào)放大器的主要要求是比較高的增益比較好的通頻帶和選擇性噪音系數(shù)要小穩(wěn)定性要高高頻小信號(hào)放大器一般可分為用分立元件構(gòu)成的放大器、集成放大器和選頻電路組成的放大器。根據(jù)選頻電路的不同，又可分為單調(diào)諧回路放大器和雙調(diào)諧回路放大器；或用集中參數(shù)濾波器構(gòu)成選頻電路。32 一晶體管組成的單回路中頻放大器，如圖所示。已知fo=465kHz，晶體管經(jīng)中和后的參數(shù)為：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55S，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效電容C=200pF，中頻變壓器的接入系數(shù)p

2、1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路無(wú)載品質(zhì)因數(shù)Q0=80，設(shè)下級(jí)也為同一晶體管，參數(shù)相同。試計(jì)算： 題31圖（1）回路有載品質(zhì)因數(shù) QL和 3 dB帶寬 B0.7;（2）放大器的電 壓增益； (3) 中和電容值。（設(shè)Cbc=3 pF）解3-2：根據(jù)已知條件可知,能夠忽略中和電容和yre的影響。得2222122000.35180.035142202oeieCp Cp CpF 回路總電容為C3-1200022465 10202 107.37480fgSQ 固有諧振電導(dǎo)為C22120262360.3555 100.0350.4 107.374 1014.6oeiep gp gg

3、S 回路總電導(dǎo)為g3-120600.731206111122465 10202 1040.414.6 10465311.5140.4|0.350.03536.8 1030.8814.6 100.3531.61510.65LLfenb cb cfQfdBBkHzQp pyKNpCCCpFNNp C品質(zhì)因數(shù)g帶寬諧振增益g中和電容答：品質(zhì)因數(shù)QL為40.4,帶寬為11.51kHz,諧振時(shí)的電壓增益為30.88,中和電容值為1.615pF33 高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的王要因素是什么？它有哪些不良影響？為使放大器穩(wěn)定工作，可以采取哪些措施？ 答3-3 集電結(jié)電容是主要引起不穩(wěn)定的因素，它的反

4、饋可能會(huì)使放大器自激振蕩；環(huán)境溫度的改變會(huì)使晶體管參數(shù)發(fā)生變化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起頻率和增益的不穩(wěn)定。負(fù)載阻抗過(guò)大，增益過(guò)高也容易引起自激振蕩。一般采取提高穩(wěn)定性的措施為：（1）采用外電路補(bǔ)償?shù)霓k法如采用中和法或失配法（2）減小負(fù)載電阻，適當(dāng)降低放大器的增益（3）選用fT比較高的晶體管（4）選用溫度特性比較好的晶體管，或通過(guò)電路和其他措施，達(dá)到溫度的自動(dòng)補(bǔ)償。34 三級(jí)單調(diào)諧中頻放大器，中心頻率f0=465 kHz，若要求總的帶寬 B0.7=8 kHZ，求每一級(jí)回路的 3 dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)QL值。 130.710.71130L1BB21B8B15.7kHz

5、0.509821fQ29.6B 因?yàn)榭値挒閯t每級(jí)帶寬為有載品質(zhì)因數(shù)設(shè)每級(jí)帶寬為B1，則：答：每級(jí)帶寬為15.7kHz,有載品質(zhì)因數(shù)為29.6。36 集中選頻放大器和諧振式放大器相比，有什么優(yōu)點(diǎn)？設(shè)計(jì)集中選頻放大器時(shí)，主要任務(wù)是什么？ 答3-6優(yōu)點(diǎn)： 選頻特性好、中心頻率穩(wěn)定、Q值高、體積小、調(diào)整方便。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮： 濾波器與寬帶放大器及其負(fù)載之間的匹配。另外還要考慮補(bǔ)償某些集中參數(shù)濾波器的信號(hào)衰減。37 什么叫做高頻功率放大器？它的功用是什么？應(yīng)對(duì)它提出哪些主要要求？為什么高頻功放一般在B類、C類狀態(tài)下工作？為什么通常采用諧振回路作負(fù)載？ 答3-7 高頻功率放大器是一種能將直流電源的能量轉(zhuǎn)換

6、為高頻信號(hào)能量的放大電路，其主要功能是放大高頻信號(hào)功率，具有比較高的輸出功率和效率。對(duì)它的基本要求是有選頻作用、輸出功率大、自身?yè)p耗小、效率高、所以為了提高效率，一般選擇在B或C類下工作，但此時(shí)的集電極電流是一個(gè)余弦脈沖，因此必須用諧振電路做負(fù)載，才能得到所需頻率的正弦高頻信號(hào)。38 高頻功放的欠壓、臨界、過(guò)壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么特點(diǎn)？當(dāng)EC、Eb、Ub、RL四個(gè)外界因素只變化其中的一個(gè)時(shí)，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？ 答：當(dāng)晶體管工作在線性區(qū)時(shí)的工作狀態(tài)叫欠壓狀態(tài)，此時(shí)集電極電流隨激勵(lì)而改變，電壓利用率相對(duì)較低。如果激勵(lì)不變，則集電極電流基本不變，通過(guò)改變負(fù)載電阻可以改變輸出電壓的大小

7、，輸出功率隨之改變；該狀態(tài)輸出功率和效率都比較低。當(dāng)晶體管工作在飽和區(qū)時(shí)的工作狀態(tài)叫過(guò)壓狀態(tài)，此時(shí)集電極電流脈沖出現(xiàn)平頂凹陷，輸出電壓基本不發(fā)生變化，電壓利用率較高。過(guò)壓和欠壓狀態(tài)分界點(diǎn)，及晶體管臨界飽和時(shí)，叫臨界狀態(tài)。此時(shí)的輸出功率和效率都比較高。當(dāng)單獨(dú)改變RL時(shí)，隨著RL的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過(guò)壓狀態(tài)。當(dāng)單獨(dú)改變EC時(shí)，隨著EC的增大，工作狀態(tài)的變化是從過(guò)壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。當(dāng)單獨(dú)改變Eb時(shí)，隨著Eb的負(fù)向增大，工作狀態(tài)的變化是從過(guò)壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。當(dāng)單獨(dú)改變Ub時(shí)，隨著Ub的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過(guò)壓狀態(tài)。39 已知高頻功放工作在過(guò)壓狀態(tài)，現(xiàn)欲將它

8、調(diào)整到臨界狀態(tài)，可以改變哪些外界因素來(lái)實(shí)現(xiàn)，變化方向如何？在此過(guò)程中集電極輸出功率如何變化？ 答：可以通過(guò)采取以下措施減小激勵(lì)Ub，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。增大基極的負(fù)向偏置電壓，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。減小負(fù)載電阻RL，集電極電流Ic1增大，IC0也增大，但電壓振幅UC減小不大，因此輸出功率上升。增大集電極電源電壓，Ic1、IC0和UC增大，輸出功率也隨之增大，效率基本不變。310 高頻功率放大器中提高集電極效率的主要意義是什么？ 答：主要意義在于提高了電源的利用率，將直流功率的更多的轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)功率，減小晶體

9、管的功率損耗，可降低對(duì)晶體管的最大允許功耗PCM的要求，提高安全可靠性。311 設(shè)一理想化的晶體管靜特性如圖所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基極偏壓為零偏，Ub=3 V，試作出它的動(dòng)特性曲線。此功放工作在什么狀態(tài)？并計(jì)算此功放的、P1、P0、及負(fù)載阻抗的大小。畫(huà)出滿足要求的基極回路。 題311圖 解3-11ononUVU30.5 ,1 ,cos(cos)2421cos( cos0.5CmbececccmbbcecmdigSduuEUtigUtEutigt 根據(jù)給定靜態(tài)特性，得到晶體管的并得到如下方程組代入數(shù)值后得可以解出：）1、求動(dòng)態(tài)負(fù)載線on4U0 238020.53332ccec

10、CcocecccecCccmaxmti = 0,uEU24215Vt0.5i = 0,cos0.5,cos. ,0.50.5arccosuEU cos2421V,(3)t0uEU3V,i = ig ( cos00.5 b(1)當(dāng)時(shí)晶體管截止，因此但，位于C點(diǎn)(2)當(dāng)時(shí)晶體管臨界導(dǎo)通且有U因此。位于B點(diǎn)。當(dāng)時(shí)）= .52.5mgA.A 位于 點(diǎn)。連接A、B、C三點(diǎn)，就是它的動(dòng)態(tài)特性曲線。2、求解、P1、P0、及負(fù)載阻抗的大小。0.1668017.880.572oCLoC11cmaxarccosU2121RI()i20.4 02.57212.398086.517.1617.1612.394.771

11、2.392217.16C1C11o0C0CcmaxCC0110I U210.4PW22PIE()iE0.2224WPPPWP0.7P 3、符合要求的基極回路為123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:6-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign2.ddbDrawn By:v+_COSbbuUt 316 改正圖示線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，重新畫(huà)出正確的線路。題316圖改正后的電路圖317 試畫(huà)出一高頻功率放大器的實(shí)際線路。要求(1)采用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地；(2)集電極用并聯(lián)饋電，與振蕩回路抽頭連接；(3)基極用串聯(lián)饋電，自偏壓，與前級(jí)互感耦合。 解3-17根據(jù)要求畫(huà)出的高頻功率放大器電路如下123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By:RbCbvCcC1CLcLEc318 一高頻功放以抽頭并聯(lián)回路作負(fù)載，振蕩回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f=5 MHZ