为icmax=1A,θ=65,α0(65)=0.236, α1(65)=0.414。求(1)指出该功放的工作类型;(2)求直流电源提供功率PE;(3)求输出功率Po;(4)求集电极耗散功率PC;(5)求效率ηC。
5.某一3DA4高频功率晶体管的饱和临界线跨导gcr=0.8S,用它做成谐振功率放大器,选定电源电压
o
Vcc=24V,θc=70,集电极脉冲电流的高度为IcM=4.2A,并工作于临界工作状态,试计算:(1)负载电阻Rp;(2)直流电源提供功率Ps;(3)输出功率Po;(4)集电极耗散功率Pc;(5)效率ηc。
00
(注:α0(70)=0.253, α1(70)=0.436)
6. 某谐振功率放大器工作于临界状态,输出功率为15W,且电源电压Ec=24V,导通角θc=70,ξ=0.91。试求:(1)直流电源功率P=、集电极耗散功率Pc、效率ηc和负载电阻Rp。(注:α0(70)=0.253, α1(70)=0.436)(2)若输入信号振幅增加,功放的工作状态如何改变?输出功率为多少?(3)若负载电阻增加一倍,功放的工作状态如何改变?输出功率为多少?(4)若回路失谐,会有何危险?如何指示调谐?
7.谐振功率放大器工作于临界状态。已知Vcc=18V,gcr=0.6S,θc=90若Po=1.8W,试计算P=、Pc、η和Rp。若θc减小到80。,各量又为何值?
8.已知某谐振功率放大器,基极偏置电压EB=-0.2V,晶体管导通电压UB’=0.6V,临界饱和线斜率Scr=0.4S。放大器的电源电压为Ec=24V。集电极回路负载谐振电阻Re=50Ω,激励电压振幅Ubm=1.6V,输出功率Po=lW。
试求:(1)集电极电流最大值icmaz,输出电压幅度Ucm,集电极效率ηc;放大器工作在什么状态? (2)当Re变为何值时,放大器可以工作于临界状态?这时输出功率Po、集电极效率ηc分别等于多少? 9. 一谐振功放导通间的动态特性曲线如图中的AB段,坐标为:A点(uCE=2.5V,iC=600mA),B点(uCE=20V,iC=0mA)。(1)试判断谐振功放此时工作状态。(2)试求集电极电源电压Ec。(3)试求集电极电流通角θ。(4)若减小电源电压,谐振功放将工作在什么工作状态?集电极电流iC变成什么形状?
ic/mA6004002002.551015o
o
c
0
0o
000
AB242025uCE/VuCE?t
10.某谐振功放的动特性曲线如图所示。试回答以下问题: (1)判别放大器的工作类型,并说明工作在何种状态。
(2)为了使输出功率最大,应如何调整负载RL,并画出此时的动特性曲线。 (3)确定调整后的最大输出功率与原输出功率的比值Pomx/Po。
11.已知晶体三极管的转移特性如图题4.3-7(a)所示,管子饱和压降UCES≈1V。不计基调效应,用该晶体管构成的谐振功率放大器如图题4.3-7 (b)所示,与负载耦合的变压器效率ηT=1。(1)若放大器工作于欠压状态,输入电压的ub=1.2cos2π×10t(V),RL=4Ω,求输出功率Po、集电极效率η。若要达到输出功率最大,负载电阻RL应如何变化?此时的最大输出功率等于多少? (2)若输入信号
ub=1.2cos2π×0.5×10t(V),使放大器临界状态工作,LC数值不变,计算:输出功率Po、集电极效率η及相应的负载电阻RL。
6
6
12.某晶体三极管的转移特性、输出特性以及用该管构成的谐振功率放大器如图题4.3-15所示。已知该放大器导通期间的动特性为图中之AB段,β=20。求: (1)放大器的直流偏压EB以及激励电压振幅Ubm;
图题4.3-14
(2)为使放大器输出功率最大,负载电阻RL应改为多大(其他条件不变)?并计算此时放大器输出功率Po、直流电源供给功率PE、集电极效率ηc。
13.高频谐振功率放大器及晶体管输出特性如图所示。
若已知电源电压Ec=12V,基极偏压EB=0.4V,导通电压UBE=0.8V,输入电压ub=0.8cosωtV, 输出电压uc=6cosωtV,临界线斜率Scr=1A/V。 (1)求功放的导通角θ。
(2)画出动态特性曲线和iC、uCE的波形。
(3)判别功放的工作类型(甲、乙或丙类)及工作状态(欠压、临界或过压)。
(4)若α1(θ)=0.39,α0(θ)=0.21,则直流电源提供的功率PE、输出功率P0、效率ηC。 (5)若使P0最大,Re为何值?
第四章 LC正弦波振荡器
一、填空题
1.反馈式振荡器的振幅平衡条件是___ ___,相位平衡条件是_ 。 2.反馈式振荡器的振幅稳定条件是 ,相位稳定条件是 。 3.反馈式振荡器的振幅起振条件___ ___,相位起振条件是_ _。
4.LC振荡器的振幅稳定条件是 ,相位稳定条件是 。振幅平衡条件是__ __,相位平衡条件是__ __。
5.三点式振荡器要满足正反馈,应满足电路组成原则(三点式法则),即__________________________________________________,变压器耦合反馈振荡器要满足正反馈,应保证_________________________。
6.标出图(a)中变压器反馈振荡器满足相位平衡条件的同名端。在图(b)中,L1C1和L2C2的谐振频率分别为f01和f02,当满足振荡条件时,其振荡频率fg范围是___ _______。
7.石英晶体的品质因数 ,故频率稳定度好;其在fp和fq之间等效为__ __元件。 8.与LC正弦波振荡器比较,晶体振荡器的特点是____ ___;晶体在fp和fs之间等效为__ ___ 元件;而在fs点附近,等效为___ ___。
9.石英晶体振荡器的品质因数 ,接入系数__ ____,故频率稳定度 。
二、 是非题 (对者打“√”,错者打“X”)
1.( )只要具有正反馈,就一定能产生振荡。
2.( )LC三点式振荡器的回路与晶体管之间耦合程度愈强,对频率稳定度影响愈小。 3.( )克拉泼电路是通过减弱晶体管与回路的耦合来提高频率稳定度。
4.( )提高LC正弦波振荡器选频网络的品质因数,可提高振荡器频率稳定度。 5.( )LC正弦波振荡器依靠晶体管本身的非线性特性实现稳幅。 6.( )LC三点式振荡器的反馈系数越大越容易起振。 7.( )LC三点式振荡器的负载越大越容易起振。
8.( )设计一个高稳定度的、振荡频率可调的振荡器可选用晶体振荡器。 9.( )并联型晶体振荡器中晶体等效为电感元件。
10.( )串联型晶体振荡器中晶体等效为高选通短路元件。
三、选择题(选择一项正确答案填在括号内)
1. 对振荡器基本性能要求: ( ) a.振荡频率稳定 b.输出最大 c.谐波丰富
2.正弦波振荡器起振时,晶体管的工作状态是: ( )
a. 甲类 b. 乙类 c. 甲乙类
3.振荡器的相位平衡条件和振幅起振条件为: ( )
a.φΣ(ω)=0 AF=1 b.φΣ(ω)< 0 AF>1 c.φΣ(ω)=0 AF>1 4.正弦波振荡器中正反馈网络的作用是 ( A )
A.保证产生自激振荡的相位条件
B.提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大 C.产生单一频率的正弦波
5.振荡器与放大器的区别是 ( C )
A.振荡器比放大器电源电压高 B.振荡器比放大器失真小 C.振荡器无需外加激励信号,放大器需要外加激励信号 D.振荡器需要外加激励信号,放大器无需外加激励信号 6.在自激振荡电路中,下列哪种说法是正确的 ( )
A.LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波 B.石英晶体振荡器不能产生正弦波
C.电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大 D.电容三点式振荡器的振荡频率做不高 7.电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较,优点是 ( ) A.电路组成简单 B.输出波形好 C.容易调节振荡频率 D. 频率稳定度高 8.改进型电容三点式振荡器的主要优点是 ( )
A.容易起振 B.振幅稳定 C.频率稳定度较高 D.减小谐波分量 9.为了使振荡器容易起振,应采用; ( )
a.电容三点式 b.电感三点式 c.改进型电容三点式
10.下列频率稳定度较高的LC振荡器是: ( )
a.一般电容三点式 b. 克拉泼电路 c. 电感三点式
11.如图L1C1、L2C2的谐振频率分别为f01和f02,当满足振荡条件时,振荡频率fg范围是:
( )
a. f01< fg< f02 b. f01> fg> f02 c. fg 12.判断下图是哪一类振荡器 ( ) A.考毕兹电路 B.哈特莱电路 C.西勒电路 D.克拉泼电路 13. 要求设计一个振荡频率在10MHz~50 MHz范围可调的振荡器,则选用:( ) a. RC振荡器 b. LC振荡器 c.晶体振荡器 14.石英晶体串联在振荡器的反馈支路中,LC谐振回路应谐振在石英晶体的: ( ) a.串联谐振频率fq上 b.并联谐振频率fp上 c.在fq和fp之间 15.在并型晶体振荡器中,晶体等效为:( ) a.电容元件 b.电感元件 c.短路元件 16.如图所示振荡器中,LC谐振回路应谐振在石英晶体谐振器的:( ) a. 串联谐振频率fq上 b. 并联谐振频率fp上 c. 在fq和fp之间 17.石英晶体谐振于fp时,相当于LC回路的 ( ) A.串联谐振现象 B.并联谐振现象 C.自激现象 D. 失谐现象 18.为提高振荡频率的稳定度,高频正弦波振荡器一般选用 ( ) A.LC正弦波振荡器 B.晶体振荡器 C.RC正弦波振荡器 四、分析、计算题 1.用相位平衡条件判断下列振荡器能否振荡?若可能振荡,有条件的请注明条件,并指出振荡电路的名称。 L1C1C2f01L3 C1f01L2f02L3L1C2C2 f01C3L1C1 CL 2.右图所示为一振荡器。已知,L1=140μH,C1=100PF,C2=600PF,C3=10000PF,C4=20~5PF。 (1) 指出振荡器类型; (2) 画出直流通路; (3) 画出交流等效电路; (4) 估算振荡频率范围。 3.下图是一个LC振荡器电路,元件数值如图所示。试求: (1)指出该振荡电路形式; (2)画出交、直流等效电路; (3)计算振荡频率fo; (4)若把F降为原有值的1/2,并保持f0和L不变,应如何修改元件数值; (5)什么是振荡器的相对频率稳定度?请说出三种以上稳频措施。 4.试分析如图所示的电路。 (1)画出其直流偏置电路、高频交流电路,图中电容CB、CC、CE和CL为耦合、旁路电容。(2)判别该电路能否振荡,为什么?如能振荡,试指出电路类型. (3)写出振荡频率f0的近似表达式。 (4)说明图中L3在电路中的作用。 5.振荡电路如图所示。 (1)画出振荡电路直流、交流通路。 (2)说明振荡电路的类型。 (3)写出振荡频率的表达式。 (4)为了提高频率稳定度,本电路采取了哪些措施?