第一章
一、 判断题
1. 功率电子线路 [ 1)× 2)√ 3)× 4)√ 5)×]
1)甲类变压器耦合功率放大器功率管集电极所承受最高电压为VCC( )
2)乙类互补推挽电路中的交叉失真是由于功率晶体管的发射结导通电压造成的( ) 3)传输线变压器靠变压器结构传输信号能量( )
4)非谐振功率放大器的负载匹配概念与小信号放大器不同 ( ) 5)功率管的最大输出功率仅受其极限参数限制( ) 二、 选择题
1.欲提高高频功率放大器的效率,应使放大器的工作状态为( ) A.甲类 C.甲乙类
B.乙类 D.丙类
2.变压器耦合的甲类功率放大器,在充分激励的条件下,其功率管的最大效率ηC 为 A.25% B.50% C.75% D.78.5%
2.功率放大电路与电压放大电路的区别是 ( ) A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数大 C.前者比后者效率高 D.前者比后者失真小
3.功率放大电路的最大不失真输出功率是指输入正弦波信号幅值足够大,输出信号基本不失真且幅值最大时 ( )
A.晶体管得到最大功率 B.电源提供的最大功率 C.负载上获得最大交流功率 D.晶体管的最大耗损功率 4.下面哪一项为传输线变压器可以实现的功能 ( ) A.功率放大 B.振幅调制 C.阻抗变换 D.混频
5.功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类等 ( ) A.电路特点 B.功率放大倍数 C.电流大小 D.功放管静态工作点选择情况 6.功率放大电路与电压放大电路的区别是 ( C )
A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数大 C.前者比后者效率高 D.前者比后者失真小 三、 填空题
1、与小信号放大器不同,在功率放大器中,要高效率的提升P0,必须减小RL,同时相应
地增大输入激励电流。通常将与RL相匹配的输入激励称为 ,相应的负载称为 。
2.在采用变压器耦合的甲类功率放大电路其集电极效率可达50%,其中PD的一半转换为 ,另一半转换为 。
3.乙类推挽功率放大器,在输入充分激励下,其集电极效率可达 ,PC的最大值既不出现在 ,也不出现在 ,即??1时,其最大
PC值与最大输出功率的关系为 。
4.为了克服乙类推挽功率放大器的交叉失真,需在输入端为两管加合适的正偏电压,使它们工作在 类状态。
5.传输线变压器可以实现的功能为: 、 、
、 。
6.功率合成电路可以实现 、 、 、
。
7.乙类互补推挽功放由于两管交替工作会产生 失真,消除的办法是 。BJT功率管的损坏大多是 击穿造成的。
8. 根据功率管在一个信号周期内导通时间的不同,功率管运用状态可分为 、 、 、 等多种。
9. 功率合成电路由魔T混合网络构成,若同相负载为RC,反相负载为Rd,则隔离条件为 。
10. 电源电压为±VCC,负载电阻为RL,双电源供电乙类推挽功率放大器的最大输出功率 。
11. 电源电压为VCC,负载电阻为RL,单电源供电乙类推挽功率放大器的最大输出功率 。 四、 分析简答题及绘图题
1. 发送设备中为什么要加入起调制作用的电路?
调制的两个主要目的:(1)缩小天线尺寸,实现远距离传输。电磁波在空气中的传播速度很快,再天线高度足够的条件下能够实现远距离传送。但是,天线电波通过天线辐射,天线的长度必须和电磁波的波长同一数量级,才能有效地辐射电磁振荡波。这样尺寸的天线制造困难。因此,通过调制,传送的信号是高频信号,所需天线的尺寸可以大大缩小。(2)实现多路传输时,各路信号互不干扰。若各个电台所发出的信号均为同一频段的低频信号,再信道中会互相重叠、干扰,接收设备无法选择所需的信号。因此,通过调制,不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号做为载波,在频谱上就区分开了。
2. 试画出采用调幅方式的中播广播发射机组成方框图/无线电广播接收机方框图,绘制出各部分输出波形示意图,并简要说明各部分的功能。 答案参见绪论。
3. 常用的模拟调制方式有哪些?
答:常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相。
4.绘制无线电通信系统的组成方框图,说明各部分的作用。 参见绪论1-2页,适当简化。
5.无线电波根据波长进行分类,分为哪三类?各自如何传播?哪个传输距离最近,哪个传输距离最远? 参见3
6.功率管的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?
答:否。还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,PCM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
7.无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么?
答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。 采用高频信号的原因主要是:(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时,才有较高的辐射效率和接收效率,这样,可以采用较小的信号功率,传播较远的距离,也可获得较高的接收灵敏度。
8. 图示电路为乙类互补推挽功率放大器的原理图,设输入端加正弦信号vi,试画出图中各点的电位波形。
+vcc
RL vc2 -vcc v0
五、 计算题(综合题)
1. 单电源供电乙类推挽低频功率放大器的供电电压VCC?18V,负载电阻RL?8? ,当输
出功率PL?4W时,求? ,PD 及 ?C 的值。
2. 求如图所示的传输线变压器的阻抗变换关系(Ri/RL)及其相应的特性阻抗Zc。
3. 求如图所示的传输线变压器的阻抗变换关系(Ri/RL)及其相应的特性阻抗Zc。
4. 求以下各传输变压器电路的输入阻抗为多大?
Ri
RL
Ri
Ri RL
RL
5.求如图1所示传输线变压器的阻抗变换关系(Ri /RL)及其传输线的特性阻抗Zc表达式。 解:设各传输线上电流为i,线间电压为v,则输入、输出电流和电流i的关系,输入、输出电压和线间电压为v的关系如下:
ii?5i;io?i;vivRi??ii5ivi?vvo?5vRi +
+ + vi
-
v - + v - + RL
v - + v - + vo5vRL??ioi?Ri/RL?1/25Zc?v1?RLi5v
- + v - + v v - - v +- 图1
6.已知传输变压器电路如图2所示,其负载电阻为RL,求输入阻抗Ri与RL的关系?(在
图上标出电流和电压)
解:设输入电流为i,输出负载电压为v,则输入电压为4v,输出电流为4i,所以输入阻抗 Ri?
4vv?16??16RL i4i+ 4i + 2v 图2
+ 2v 4- + v 7.在单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器中采用相同的功率管、电源电
压和负载,在充分激励的条件下,如果突然出现输出负载短路或开路的情况,两功率放大电路的输出功率如何变化,功率管是否安全?
??0时; 答:输出负载短路即RL?RL甲类:Po?0,PC?PD,PC?PCmax?PD,安全; 乙类:每管
Pcmax?12???01VIsin?td?t?0.16VI?P?0.2Pomax?0.1VCCIcmCCcmCmax2CCcm不安全。
?????时,使Po?0,PC?PD; 输出负载开路即RL甲类:PC?PD?PCM但VCEmax??V(BR)CEO,不安全。 乙类:PO?PC?PD?0 ,VCEmax?2VCC,安全。
8.双电源供电乙类互补推挽功率放大器,要求输出功率PL=32W,外接负载为RL=16Ω,试对功率管的极限参数ICM,V(BR)CEO和PCM提出要求。
21Vcm解: ?PL??32W, ?Vcm?32V,
2RL
V(BR)CEO?2VCC?2Vcm?64V;
ICM?iCmax?Icm?PCM?Vcm?2A; RL
1POmax?6.4W。 5
9.单电源供电乙类推挽低频功率放大器的供电电压VCC=18V,负载电阻RL=8Ω,当输出功率