“高频电子线路第五版(于红旗)”课前学习指
南
第五章高频谐振功率放大器
目录
1.高频功率放大器与低频功率放大器的核心区别是什么?2
2.什么是晶体管的截止频率fβ和特征频率fT?它们对高频功放有何影响?2
3.余弦脉冲分解系数αnθ的物理意义是什么?2
4.调谐功率放大器为何工作在丙类状态?其效率为何高于甲类?2
5.简述折线近似分析法的基本思想及其工程应用场景。3
6.欠压、临界、过压三种工作状态如何划分?各有何特点?3
7.集电极调幅为何要工作在过压状态?4
8.高频功率放大器在无线通信系统中的典型应用场景有哪些?4
9.简述倍频器的作用及丙类倍频器的设计要点。4
10.直流馈电电路中串馈与并馈的优缺点是什么?4
11.如何理解丙类功放的效率公式ηc=12·α1α0·UcmEc?5
12.学习本章时,如何区分负载特性与调制特性?5
13.如何通过实验或仿真验证调谐功放的工作状态?6
—1—
1.高频功率放大器与低频功率放大器的核心区别是什
么?
答:工作频率与带宽:高频功放工作频率高(如几十
MHz),带宽窄(相对带宽百分之零点几到百分之几),采用
选频网络(谐振回路)作负载;低频功放工作频率低
(20Hz~30kHz),带宽宽,负载为电阻性。
工作状态:高频功放通常工作在丙类(导通角θ90°),
效率高(η78.5%);低频功放多工作在甲类、乙类或甲乙类,
效率较低。
2.什么是晶体管的截止频率fβ和特征频率fT?它们对高
频功放有何影响?
答:fβ:晶体管电流放大倍数下降为低频值的1/√2时的
频率;
fT:电流放大倍数下降为1时的频率。
影响:高频功放应选用fT远高于工作频率的晶体管(如
()
fT≥3~5f0),以避免高频效应导致增益下降和失真。
3.余弦脉冲分解系数α()
nθ的物理意义是什么?
答:余弦脉冲分解系数α()
nθ表示导通角为θ的余弦脉
()
冲电流中,n次谐波分量幅值与脉冲峰值的比值。例如,α1θ
为基波分解系数,α()
0θ为直流分量系数,其值随θ变化,是
分析丙类功放电流频谱的关键参数。
4.调谐功率放大器为何工作在丙类状态?其效率为何
—2—
高于甲类?
答:丙类工作原因:通过反向偏置使晶体管仅在信号周
期的小部分时间导通(θ90°),减少导通损耗。
效率优势:甲类功放全周期导通,电源功率大部分消耗
在晶体管上;丙类功放仅在导通期消耗功率,且谐振回路滤
除谐波,能量主要输出到基波负载,因此效率更高(理论效
率78.5%)。
5.简述折线近似分析法的基本思想及其工程应用场景。
答:基本思想:将晶体管伏安特性用折线近似,忽略曲
线弯曲部分,简化非线性电路分析。例如,将转移特性近似
为两段直线,用导通角θ和斜率g描述电流脉冲。
应用场景:适用于大信号作用下的非线性电路分析,如
调谐功率放大器、倍频器的电流波形和功率计算。
6.欠压、临界、过压三种工作状态如何划分?各有何特
点?
答:划分依据:根据晶体管是否进入饱和区,以集电极
电压最小值ucemin=Ec?Ucm与饱和压降Uces的关系判断:
uceminUces:欠压状态,电流脉冲为余弦波,输出功
率随负载增大而增大。
ucemin=Uces:临界状态,输出功率