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Ic0?0.253?100?25.3mA,Ic1m?0.436?100?43.6mA?c?12?0.4360.253?0.95?81.9%
?5W3.3 已知谐振功率放大器的VCC?24V,IC0?250mA,Po试求该放大器的PD、PC、?C以及Ic1m、iCmax、?。
[解]
?C?Ic1m?PoPD2PoUcmPD?IC0VCC?0.25?24?6W,Ucm?0.9VCC,
PC?PD?Po?6?5?1W?56?83.3%2?50.9?24VCCUcm?
??0.463A10.9?1.85,??50?
g1(?)?2?CiCmax?IC0?2?0.833?0.250.183?0(?)?1.37A
?30V3.4 一谐振功率放大器,VCC求Re、Po和?C。
[解]
iCmax?Ic0,测得IC0
?100mA,Ucm?28V,??70?,
?0(70?)?1000.253?395mAIc1m?iCmax?1(70?)?395?0.436?172mA
Re?UcmIc1m?280.172?163Ω
Po?1?C?2PoIc1mUcm??2.412?0.172?28?2.4W ?80%
PD0.1?303.5 已知VCC?12V,UBE(on)?0.6V,UBB??0.3V,放大器工作在临界状态Ucm?10.5V,要求输出功率Po?1W,??60?,试求该放大器的谐振电阻Re、输入电压Uim及集电极效率?C。
[解] Re?Uim?1Ucm2Po2?12?10.512?55?
UBE(on)?VBBcos?1?1(60?)2?0(60?)??0.6?(?0.3)0.51?1.8V?C?UcmVCC0.39110.5????78.5 .21812
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) V1、V2集电极均采用串联馈电方式,基极采用自给偏压电路,V1利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压,而V2利用RB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LB中的直流电阻产生很小的负偏压,输出端由L2C3,C3C4C5构成L型和T型滤波匹配网络,调节C3C4和C5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C1、C2、L1、C6构成T和L型滤波匹配网
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络, C1用来调匹配,C2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CA?500PF,等效电阻rA?8?,若放大器要求Re?80?,求L和C。
[解] 先将L、CA等效为电感LA,则LA、C组成L形网络,如图P3.7(s)所示。由图可得
Qe?RerA?1?808?1?3
由图又可得QeLA???LA/rA,所以可得
3?86QerA??2π?2?10?1.91?10?6H?1.91μH?1?1????LA?1?2??1.91μH?1?2??2.122μHLAQe?3???C?1??LA2
?12?1(2π?2?10)?2.122?1062?6?2987?10F?2987pF
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1因为?LA??L??CA,所以
1L?LA??CA?62?1.91?10?6?1(2π?2?10)?500?1062?12
?14.59?10H?14.59μH3.8 一谐振功率放大器,要求工作在临界状态。已知VCC?20V,Po?0.5W,RL?50?,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Re等于
Re?Ucm2Po2?(0.95?20)2?0.52?361?
由于Re>RL,需采用低阻变高阻网络,所以
Qe?L?ReRLQeRL?1?36150?1?2.494?6??2.494?502π?10?106?1.986?10H?1.986μH?1?L??L?1?2??1.986?HQe??C?11??1??2.31μH?2?2.494???6
?L?2?1(2π?10?10)?2.31?1062?110?10?12F?110pF3.9 已知实际负载RL?50?,谐振功率放大器要求的最佳负载电阻Re?121?,工作频率??2?。 f?30MHz,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RL
[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
Qe2?RL?RLRe?RL?1?5021212?1?4.9
?1?7.71Qe1??1?
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Qe2C2??RL?4.92π?30?10?506?520?10?12F?520pF?1?1????C2?1?2??520pF?1?C2?542pF2?Q4.9??e2??L12?L11?1??C2?Qe1RL2
?9??1(2π?30?10)?542?107.71?22π?30?10662?12?52?10H?52nH??81.8?10?9H?81.8nH?1?1????L11?1?2??81.8nH?1?L11?83nH2?Q7.71??e1??C1?1??L112?1(2π?30?10)?83?1062?9?339?10?12F?339pF
L1?L11?L12?(81.8?52)nH?133.8nH3.10 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。
1[解] (a) Ri?(b) Ri?2UIU4I?14Zc,RL?U2I?4UI12?4Zc,11?4?,Zc?4Ri?RL RL4Zc16412Ri?2RL,RiRL?2ZcZc/2?4
RiZc?2Zc,RL?Zc,Zc?
RL3.11 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
?75?,试求Rd1、Rd2、Rd3及Rs的值。 [解] 当Tr1a与b端负载电阻均等于2Rs,a与b端获得信号源供给功率的一
半。同理,
Tr2、Tr3两端负载RL都相等,且等于4Rs时,a、b端功率又由Tr2、Tr3平均分配给四个负载,所以每路负载RL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。
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Rd1?75?,Rd2?Rd3?150?,Rs?18.75?
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) Tr1~Tr5传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗;(2) Tr6、Tr7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Tr1~Tr5的作用并指出它们的特性阻抗
Tr1为1:1传输线变压器,用以不平衡与平衡电路的转换,Zc1?50?。 Tr2和Tr3组成9:1阻抗变换电路,Zc2?Zc3?50?/3?16.7?。 Tr4为1:1传输线变压器,用以平衡与不平衡电路的转换,Zc4?12.5?。 Tr5为1:4传输线变压器,用以阻抗变换,Zc5?25?。
(2) 说明Tr6、Tr7的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗 Tr6起反向功率分配作用,Tr7起反向功率合成作用。
功率管的输入阻抗为
50?9?12?2.8?
功率管集电极等效负载阻抗为
50Ra?Rb??6.25?
2?4第4章 正弦波振荡器
4.1 分析图P4.1所示电路,标明次级数圈的同名端,使之满足相位平衡条件,并求出振荡频率。