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（日c<90°）,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 c=^° 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
Po
，可以得到各参数之间的关系，具体过程如下
P= Po +Pc
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， 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
n _Po_
po 还有一部分功率以热能的形势
C，其定义为
C
P二 Po Pc
由上式可以得出以下两结论 ：
① 设法尽量降低集电极耗散功率 PC，则集电极耗散功率 c自然会提高。这样，在给定P= 时，晶体管的交流输出功率 PO就会增大； ② 由上式可得
如果维持晶体管的集电极耗散功率
pc不超过规定值，那么，提高集电极效率 c，将使
交流输出功率P0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
PC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PC，来提高交流输出功率 巳。
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（日C<90°）,为了不失真的放大信号，它的负载必须 是谐振回路。丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用于欠压或临界状态。尖顶 余弦脉冲 含有 基波、二次、三次、……、n次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波）， 就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。如果回路失谐，就会使输出含 有其他谐波分量，就会产生波形失真。如果激励信号过大，回路失谐还会造成管子烧坏。
4-4 功放管最大允许耗散功率为 20W试计算当效率分别为 80% 70%和50%寸的集电极最 大允许输出功率。
分析：本题主要考察关系式 解
由耗散功率和效率的关系
Po
Pc
可得
c=80% 时,P cmax
(0.8
— -0.8 丿
20w = 80w 20w = 46.67w
c
=70% 时,P cmax
c
=50% 时,P cmax 二 丄 20w =20w
U —0.5 丿
这体现了提高效率对提高输出功
可见，集电极最大允许输出功率随效率的提高而提高,
率具有的重要意义。
4-5 某一晶体管谐振功率放大器，设已知 试求 P=、m R）、I ci、 电流导通角■>
分析：本题的要求是为了熟悉参数间的关系和计算公式。本题的难点是求出
如下
解
Icml。解题过程
VCC=24V，Ic0=250mA Po=5W电压利用系数 X。
P= = lc0Vcc =0.25 24 =6W PC =p= — p° =6-5 = 1W
二 R/P= = (5/6) 100% =83.3%
\=1 v(0 芋
2 .v(r) =2 /# =1.67
查余弦脉冲系数表知：
0 =78o, cos 0 =0.208 , a i ( 0 ) =0.466 , a 0 ( 0 ) =0.279 ,
lcm =Ic0/：0U) =300/0.279 = 1075mA
RP=
2PO Icm
2
=8.7 门
RP=20g, Vcc=30V, i c°=90mA日=90 :试求Po与耳。
4-6 晶体管放大器工作于临界状态， 解
查表得：
：0 90 =0.319 ： 1 90 =0.5;
jcmax=—
:-0 90 Icm仁icmax\90 1 2
Po= Icm1 Rp=1.96W
2 , Po Po
c
=0.14A
p = VccIcO
1.96/2.7=72.6%
R时，Po如何变化:
4-7 根据负载特性曲线，估算当集电极负载偏离最佳 (1) 增加一倍时，Po如何变化？ (2) 减小一半时，Po如何变化？
分析：掌握负载特性曲线，主要考察恒流源和恒压源两种特殊情况下的负载特性
(1) 当FP增加一倍时，功率放大器进入过压区，VC基本不变，而
224
RP=R1
:Vcm2 2PO VCC2 2PO =仝 =
144 1 ,所以 PO 近似下降一半。
2 x 2
2( 2)当FP减小一般时，功率放大器进入欠压区，Icm1基本不变，而PO=I cm RP/2，所 以PO近似下降一半。
4-8 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，如果集电极回路稍有失调，集电极损耗功 率Pc将如何变化？ 分析：此题主要考察谐振功率放大器的负载特性 解
当放大器正常工作在临界状态时与集电极回路稍失调时，负载电阻减小。由负载特性曲 线可知功放将工作在欠压状态，集电极功率
Pc将增大。
4-9 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，若负载回路旁并一电阻，放大器的工作状 态会怎样变化？若其他条件不变，放大器的输出功率会怎样变化？ 分析：本题主要考察负载特性曲线的掌握情况 解
根据负载特性曲线可知， 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，
若负载回路旁并一
电阻，相当于集电极负载 RP减小，功率放大器将由临界状态进入欠压状态。若其他条件不 变放大器的输出功率会降低。
4-10 由于某种原因，调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态， 使放大器的工作调回原来的临界状态？ 解
若由于某种原因，调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,
则可以分别从调谐 试问有多少方法能
高频电子信号第四章习题解答
