高频电子线路第3章习题答案.doc

第３章　谐振功率放大器
3.1　谐振功率放大器电路如图3.1.1所示，晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。已知：，，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角及、、的大小。

[解]　由可作出它的波形如图P3.1(2)所示。
根据及转移特性，在图P3.1中可作出的波形如(3)所示。由于时，
则
。
因为，所以
则得

由于，，，则

3.2　已知集电极电流余弦脉冲，试求通角，时集电极电流的直流分量和基波分量；若，求出两种情况下放大器的效率各为多少？
[解]　(1) ，，

(2) ，，

3.3　已知谐振功率放大器的，，，，试求该放大器的、、以及、、。
[解]　

3.4　一谐振功率放大器，，测得，，，求、和。
[解]　

3.5　已知，，，放大器工作在临界状态，要求输出功率，，试求该放大器的谐振电阻、输入电压及集电极效率。
[解]　

3.6　谐振功率放大器电路如图P3.6所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。
[解]　(a) 、集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而利用获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用型滤波匹配网络。
(b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由，构成型和型滤波匹配网络，调节和使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由、、、构成和型滤波匹配网络， 用来调匹配，用来调谐振。

3.7　某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P3.7所示。工作频率为2 MHz，已知天线等效电容，等效电阻，若放大器要求，求和。

[解]　先将、等效为电感，则、组成形网络，如图P3.7(s)所示。由图可得

由图又可得，所以可得

因为，所以

3.8　一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知，，，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10 MHz。用L型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。
[解]　放大器工作在临界状态要求谐振阻抗等于

由于>，需采用低阻变高阻网络，所以

3.9　已知实际负载，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻，工作频率，试计算图3.3.9(a)所示型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗。

[解]　将图3.3.9(a)拆成两个L型电路，如图P3.9(s)所示。由此可得

3.10　试求图P3.10所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。
[解]　(a)
(b)

3.11　功率四分配网络如图P3.11所示，试分析电路的工作原理。已知，试求、、及的值。
[解]　当a与b端负载电阻均等于2，a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，
、两端负载都相等，且等于4时，a、b端功率又由、平均分配给四个负载，所以每路负载获得信号源供给功率的1/4，故图P3.11构成功率四分配网络。

3.12　图P3.12所示为工作在2~30 MHz频段上、输出功率为50 W的反相功率合成电路。试说明：(1) ~传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；(2) 、传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。

[解]　(1) 说明~的作用并指出它们的特性阻抗
为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，。
和组成9:1阻抗变换电路，。
为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，。
为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，。
(2) 说明、的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗
起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。
功率管的输入阻抗为

功率管集电极等效负载阻抗为