完整版高频电子线路答案doc.docx
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第一章
1-1在性能要求上，功率放大器与小信号放大器比较，有什么不同？
解：
功率放大器的性能要求为：
安全、高效率和失真在允许范围内的输出所需信号功率。
而小信号放大器的性能要求为：
增益、输入电阻、输出电阻及频率特性等，一般对输出功率不作要求。
1-3一功率放大器要求输出功率
P。
=1000W，当集电极效率
C由40％提高到70‰时，
试问直流电源提供的直流功率
PD和功率管耗散功率
PC各减小多少？
解：
当C1
=40
时，P
D1
=P/
C
=2500W，P=P
D1
P
=1500W
o
C1
o
当C2=70
时，PD2
=Po/
C=1428.57W，PC2=PD2
Po=428.57W
可见，随着效率升高，PD
下降，（PD1
PD2）=1071.43W
P
下降，（P
C1
P
C2
）=1071.43W
C
1-6如图（b）所示为低频功率晶体管
3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如
图（a）所示，已知VCC
=5V，试求下列条件下的
L
D
C
L
P
、P、
（运用图解法）：
（1）R
=10，Q点在负载线中点，充分激励；
（2）RL=5
，IBQ同
（1）值，Icm=ICQ；（3）
RL=5，Q点在负载线中点，激励同（
1）值；（4）RL=5
，Q点在负载线中点，充
分激励。
解：
（1）RL=10
时，作负载线（由VCE=VCC
ICRL），取Q在放大区负载线中点，充分
激励，由图得
VCEQ1=2.6V，ICQ1=220mA，IBQ1=Ibm=2.4mA
因为Vcm=VCEQ1
VCE（sat）=（2.60.2）V=2.4V，Icm=ICQ1=220mA
所以PL
1
264mW，PD=VCCICQ1=1.1W，C=PL/PD=24
VcmIcm
2
（2）
当RL=5
时，由VCE=VCC
ICRL作负载线，IBQ同
（1）值，即IBQ2=2.4mA，得Q2
点，VCEQ2=3.8V，ICQ2=260mA
这时，Vcm
=V
CC
CEQ2
cm
=I
CQ2
=260mA
V
=1.2V，I
所以
PL
1
156mW，PD=VCCICQ2=1.3W，C=PL/PD=12
VcmIcm
2
（3）当RL=5
，Q在放大区内的中点，激励同
（1），
由图Q3点，VCEQ3=2.75V，ICQ3=460mA，IBQ3=4.6mA，Ibm=2.4mA
相应的vCEmin
=1.55V，i=700mA。
Cmax
因为Vcm=VCEQ3vCEmin=1.2V，Icm=iCmaxICQ3=240mA
所以PL
1
144mW，PD=VCCICQ3=2.3W，C=PL/PD=6.26
VcmIcm
2
（4）
当RL=5
，充分激励时，Icm=ICQ3=460mA，Vcm=VCCVCEQ3=2.25V
所以
1
VcmIcm
517.5mW，PD=VCCICQ3=2.3W，C=PL/PD=22.5
PL
2
1-8
如图（a）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（
b）所示为功率管的理想化输
出特性曲线。
已知
RL=8
，设变压器是理想的，RE上的直流压降可忽略，试运用图解法：
（1）VCC
=15V，
L=50
，在负载匹配时，求相应的
n、P
Lmax
、
；
（2）保持
（1）中
R
C
VCC．Ibm不变，将ICQ增加一倍，求PL值；（3）保持
（1）中ICQ、RL、Ibm不变，将VCC增加一倍，求PL值；（4）在（3）条件中，将Ibm增加一倍，试分析工作状态。
解：
（1）由于放大器的直流负载近似为零，
故直流负载线为自
VCC出发的垂线，其工作点为
Q1。
已知VCC=15V，RL=50，负载匹配时，
ICQ1
Icm
VCC
0.3A
RL
由此得知Q1的坐标为Q1（15V，0.3A），Q1
点处于交流负载线AB的中点，其在坐标轴上的
截距为A（32V，0），B（0，0.6A）。
由图可见
Icm=ICQ1=0.3A，Vcm=VCC=15V
此时，PLmax
1
2.25W，
VcmIcm
2
PDVCCICQ4.5W
PLmax
2.25
RL
50
C
PD
4.5
50%，n
2.5
RL
8
（2）RL是否变化没说明，故分两种情况讨论
○1当RL
不变时，因为ICQ增加一倍，因此，RL已不是匹配值，其交流负载线平行移动，
为一条过Q2
点的直线EF
（RL不变，斜率不变，
ICQ增加，Q点升高）
此时，由于VCC、Ibm、RL都不变，其PLmax亦不变，为2.25W
（Ibm不变，Icm不变，Vcm不变）
但
PD=VCC
ICQ=9W
CPLmax/PD=25%
2
改变时，且RL<50，交流负载线以
Q2为中心顺时针转动，但由于
VCC、Ibm、
○当RL
I
cm
不变，因而
R
L
P
C
L
当RL>50，交流负载线以Q2为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和失真。
（3）VCC=30V，交流负载线平移到
EF，静态工作点为
Q3，因为Ibm不变，所以Vcm不
变，Icm
不变，因此
L
L
=2.25W，但V
CC
=30V，所以
P
不变，P
P
=V
CC
I
CQ
=9W
C
P
/P
D
=25%
D
L
（4）Ibm=6mA，以Q3点为静态工作点，出现截止失真。
1-9单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管
3DD303、相同的电源电压VCC和负载RL，且甲类放大器的RL等于匹配值，设VCE（sat）=0，ICEO
=0，RE忽略不计。
（1）已知VCC=30V，放大器的
iCmax=2A，RL=8
，输入充分激励，
试作交流负载线，并比较两放大器的Pomax
Cmax
、
C
、
R
L、n；
（2）功率管的极限参数
、P
PCM=30W，ICM=3A，V（BR）CEO=60V，试求充分利用功率管时两放大器的最大输出功率
Pomax。
解：
（1）见表
甲类乙类
交流负
载线
Pomax
PCmax
C
RL
n
1
1
1
1
1
1
VcmIcm
VCC
iCmax15W
VcmIcm
VCC
iCmax30W
2
2
2
2
2
2
2Pomax=30W
0.2Pomax=6W（单管）
50%
78.5%
V
2
/2P
30
V
2
/2P
15
CC
omax
cm
omax
RL
30
RL
15
RL
1.94
RL
8
1.37
8
（2）见表
甲类
乙类
Pomax
1
1
P
1
V
I
Pomax
PCM
30W15W
（BR）CEO
CM
2
2
omax
4
Pomax
1
V（BR）CEOICM
1
60V
3A
45W
8
4
1
60V
3A22.5W
Pomax
5PCM5
30W
150W
8
所以Pomax
Pomax
45W
所以Pomax
Pomax
15W
1-10单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管
3DD303、相同的电源电压
CC
L
且甲类放大器的
RL等于匹配值.。
两放大器中若维
V
和负载R
持激励不变，试问：
当发生下列情况时，放大器的输出功率将如何变化？
功率管是否安全？
（1）两功率放大器的扬声器突然短路或者断路；
（2）在甲类放大器中将初、次级变压器绕
组对换；（3）在乙类功率放大器中，一管突然损坏（开路）。
解：
（1）对于甲类，扬声器短路即
RL=RL=0；Vcm=0。
由于激励不变因而
ICM不变，从
而得Po=0，PD=VCCICQ不变，PCmax=PD，表明管子安全工作。
对于乙类，ICM同理不变，所以，Po=0。
直流电源提供的总直流功率PD=
2
VCCIcm。
该功率将全部消耗在两只功率管中，
每只功率管消耗的功率
1
PC=PD=0.32VCCIcm。
已知正
2
常工作时每只功率管的最大耗散功率为
PCmax=0.2Pomax=0.2*1
VCCIcm=0.1VCCIcm
2
PC>PCmax,管子不安全。
扬声器开路，即RL，Po=0。
但初始线圈中仍有直流通过，所以，PD仍然存在，
且PC=PD。
甲类：
虽然Po
0，但由于变压器线圈的感生电压使
VCEmax显著增大，且其值远大于
V（BR）CEO，从而导致晶体管击穿，工作不安全。
乙类：
管子导通时，交流负载线总是从
2VCC出发，因此，VCEmax
2VCC，管子工作安
全。
（2）甲类功放中，变压器初、次级绕组接反，
RL显著减小，导致
Po减小效率降低。
（3）乙类功放中，一管损坏开断，输出半波信号，严重失真，工作安全。
1-14如图所示为两级功放电路，其中，
T
l
、T
工作于乙类，试指出
T、R、R
的作用。
2
423
当输人端加上激励信号时产生的负载电流为
iL=2sin
t（A），讨计算：
（1）当RL=8时的
输出功率PL；
（2）每管的管耗PC；（3）输出级的效率
C。
设R5、R6电阻不计。
解：
T4、R2、R3组成具有直流电压并联负反馈的恒压源，给T1、T2互补管提供克服交
越失真的直流正偏压。
（1）
PL
1
Icm2RL16W
2
（2）
PD
（VCCIcm）
PD
PL
4.74W
25.47W，PC
2
π
Vcm
（3）0.8，C（π/4）62.83%
VCC/2
1-31如图所示为SW7900三端式负电压输出的集成稳压器内部原理电路，已知输入电
压V1=—19v,输出电压VO=—12v，各管的导通电压|VBE（on）|均为0.7v，D的稳定电压
VZ2=7v。
（1）试说明比较放大器和输出级的工作原理。
（2）试求向比较放大器提供的基准电压V。
REF
（3）试求取样比n及R19。
解：
（1）基准电压VREF和取样电压（由R17、R19的分压获得）分别加到由复合管
（达林顿电路）T10、T11和T16、T17组成的差分放大器的两个输入端。
输出电压发生
变化时，将使该差分放大器的输出端（即
T17集电极）电压发生相反的变化，以阻止输出
电压的变化，达到稳定输出电压的目的。
（2）VREF=—（VZ2+VBE（on））=—（7v+0.7v）=—7.7v
n=VREF/VO=（—7.7v）/（—12v）=0.64
因为n=R19/（R17+R19）=0.64,所以R19=28.5k
第二章
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。
2-3由高频功率晶体管
2SC3102组成的谐振功率放大器，
其工作频率f=520MHz，输出
功率P。
=60W，VCC=12.5v。
（1）当C=60%时，试计算管耗
PC和平均分量ICO值；
（2）若
保持P。
不变，将C提高到80%，试问PC减少多少？
（1）C=60%时，PD=P。
/C=100W
C
D
o
I
CO=
D
CC
P=P
P=40W,
P
/V=8A
（2）
C=80%时,PD’=
P。
/C=75W,所以
PC’=PD’Po=75W—60W=15W
P
P
—P’=40W—15W=25W
C=
C
C
可见，P。
一定时，
C提高，PD和PC将相应减小。
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=12V，VBB=
0.5V，V
cm
=11V，V=0.24V。
试在特性曲线上画出动态线。
若由集电极电流i
C
求得I
C0
=
bm
32mA，IcIm=54mA，试求
PD、Po、C及所需的Re。
VcmIcm
解：
（1）
vCE
VCC
Vcmcos
t
（12
11cost）V
vBE
VBB
Vbmcos
t
（0.5
0.24cos
t）V
取t
0，30
120，结果如下表
t
0
30
45
60
75
90
120
vBE/V
0.74
0.71
0.67
0.62
0.56
0.5
0.38
vCE/V
1
2.47
4.22
6.5
9.15
12
17.5
（2）
PD
Po
C
VCCIC0
1
2
Po/PD
384mW
297mW
77.34%
R
=V
/I
c1m
=204
e
cm
2-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率
Po=5W。
己知VCC=24V，VBB＝
V，R=53
，设集电极电流为余弦脉冲，即
BE（on）
e
iC=
iCmaxcos
tvb
0
0
vb
0
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，
P
1
I
2
R
I
2Po
434mA
2
Re
o
cm
e
c1m
1
π
1
1
π
1
因为IC0
2πiCdt
iCmax，Ic1m
2πiCcostdt
iCmax，
2π2
π
π2
2
所以
IC0
2Ic1m
276.3mA
则
PDVCCIC0
6.63W，C
Po/PD
75.42%
2-10
一谐振功率放大器，设计在临届工作状态，经测试得输出功率
P仅为设计值的
o
60%，而却略大于设计值。
试问该放大器处于何种工作状态？
分析产生这种状态的原因。
解：
Re小，导致放大器进入欠压状态。
原因是放大器由临界状态进入欠压状态时，集
电极电流脉冲高度增大，导致和略有增大，但Vcm因Re而减小，结果Po减小，
PD增大，减小。
2-11设计一工作于临界状态的谐振功率放大器，实测得效率
C接近设计值，但
、
Po、PC均明显小于设计值，回路调谐于基波，试分析电路工作状态。
现欲将它调到临界状
态，应改变哪些参数？
不同调整方法所得的功率是否相同？
解：
根据题意可确定放大器工作于过压状态，因为由临界状态进入过压状态时
C变化
不大，但由于集电极电流脉冲出现凹陷，使
、Ic1m减小，从而使
Po、PD、PC减小。
为
了使谐振功放处于临界状态可改变下列电量；
（1）保持VBB
、V
bm、CC
e
BEmax
V
不变，减小R，使其趋向临界状态，在这种状态下，由于
V
和管子导通时间不变，
iC凹陷消失，高度增加，使
、Ic1m上升，导致Po、PD、
C。
（2）增大VCC，保持Re、VBB、Vbm不变，使放大器的工作状态回到临界状态，由于
Re
不变，所以输出功率较（
1）大。
（3）其它不变，减小
Vbm，导致Vcm减小，使放大器的工作状态从过压趋向临界，这
时，由于VBEmax和导通时间减小，导致
iC的高度减小，宽度变窄，结果是
、Ic1m减小，
输出功率比前两种情况都小。
（4）其它不变，减小
VBB，即VBB向负值方向增大，结果与减小
Vbm相同。
第三章
3-5试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。
若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。
解：
（a）不振。
同名端接反，不满足正反馈；
（b）能振。
变压器耦合反馈振荡器；
（c）不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则；
（d）能振。
但L2C2回路呈感性，osc<2，L1C1回路呈容性，osc>1，组成电感三点式振荡电路。
（e）能振。
计入结电容Cbe，组成电容三点式振荡电路。
（f）能振。
但L1C1回路呈容性，osc>1，L2C2回路呈感性，osc>2，组成电容三点式振荡电路。
3-6试画出下图所示各振荡器的交流通路，
并判断哪些电路可能产生振荡，
哪些电路不
能产生振荡。
图中，CB、CC、CE、CD为交流旁路电容或隔直流电容，
LC为高频扼流圈，偏
置电阻RB1、RB2、RG不计。
解：
画出的交流通路如图所示。
（a）不振，不满足三
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