电子线路非线性部分答案 - - 习题解答 下载本文

2-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类,而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类?

解:因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路,该回路具有选频特性,可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量,并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压,而电阻性输出负载不具备上述功能。

2-2 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号?

解:(1)丙类工作,管子导通时间短,瞬时功耗小,效率高。

(2) 丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号的不失真。

为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。

22-4 试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率Po?2(VCC?2VCE(sat))2,集电极

πRL效率?C?VCC?2VCE(sat)VCC。已知VCC = 18 V,VCE(sat) = 0.5 V,RL = 50 ?,试求放大器的PD、

Po和?C值。

解:(1) vA为方波,按傅里叶级数展开,其中基波分量电压振幅Vcm?通过每管的电流为半个余弦波,余弦波幅度Icm?电流平均值

2(VCC?2VCE(sat))。πVcm2?(VCC?2VCE(sat)), 其中平均分量RLπRL1Icm π12(VCC?2VCE(sat))2 所以 Po?VcmIcm?22πRL2PD?VCCIC0?2VCC(VCC?2VCE(sat))

πRLIC0??C?Po/PD?VCC?2VCE(sat)VCC

(2) PD?2VCC(VCC?2VCE(sat))?1.24W π2RL2(VCC?2VCE(sat))2?1.17W 2πRLPo??C?Po/PD?94.36%

2-5 谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示,已知VCC = 12 V,VBB = 0.5 V,Vcm = 11 V,Vbm = 0.24 V。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流iC求得IC0 = 32 mA,IcIm = 54 mA,试求PD、Po、?C及所需的Re。

解:

?v?VCC?Vcmcos?t?(12?11cos?t)V(1) ?CE

v?V?Vcos?t?(0.5?0.24cos?t)VBBbm?BE取?t???0?,30????120?,结果如下表 ?t vBE/V vCE/V 0? 0.74 1 30? 0.71 2.47 45? 0.67 4.22 60? 0.62 6.5 75? 0.56 9.15 90? 0.5 12 120? 0.38 17.5

(2)

PD?VCCIC0?384mW

1Po?VcmIcm?297mW

2?C?Po/PD?77.34%

2-8 谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率Po = 5 W。己知VCC = 24 V,VBB=VBE(on),Re = 53??,设集电极电流为余弦脉冲,即?

cos?tvb?0?iiC = ?Cmax

0v?0b?试求电源供给功率PD、集电极效率?C。

解:因为VBB = VBE(on),放大器工作在甲乙类,近似作乙类,

2Po12Po?IcmReIc1m??434mA

2Re因为IC0Re = Vcm/Ic1m = 204??

121121 ?id?t?i,I?icos??td??t?iCmax,CCmaxc1mCππ2π??2ππ??22ππ所以 IC0?2Ic1m?276.3mA

则 PD?VCCIC0?6.63W, ?C?Po/PD?75.42%

2-12 设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数,它们的输出功率Po分别为1 W和0.6 W。现若增大两放大器的VCC,发现其中Po = 1 W放大器的输出功率增加不明显,而Po = 0.6 W放大器的输出功率增加明显,试分析其原因。若要增大Po = 1 W放大器的输出功率,试问还应同时采取什么措施(不考虑功率管的安全工作问题)?

解:Po = 1 W的放大器处于临界或欠压状态,增大VCC时,放大器更趋于欠压状态,Ic1m

略有增大。因此Po增大不明显。(若?Po??需?VCC??同时Re? 或VBB?)

Po = 0.6 W的放大器处于过压状态,VCC增大,发大器趋于临界,Ic1m迅速增大,所以Po 迅速增大。