第10章 习题解答.doc

自测题10.1 分析下列说法是否正确，用“”、“”表示判断结果填入括导内。1. 在功率放大电路中，输出功率愈大，输出级晶体管的管耗也越大，所以放大器效率也越小。（ ）2. 功率放大电路的最大输出功率是指电源提供的最大功率。 （ ）3. 最大输出功率仅与电源电压VCC和负载电阻RL有关，与管子的参数无关。 （ ）4. 功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。 （ ）5. 当OCL电路的最大输出功率为1W时，功率管的集电极最大耗散功率应大于1W 。 （ ）6. 功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是 （1）都使输出电压大于输入电压。 （ ）（2）都使输出电流大于输入电流。 （ ）（3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。 （ ）7. 功率放大电路与电压放大电路的区别是（1）前者比后者电源电压高。 （ ）（2）前者比后者电压放大倍数数值大。 （ ）（3）前者比后者效率高。 （ ） （4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大。 （ ） （5）前者比后者的输出功率大。 （ ）8. 功率放大电路与电流放大电路的区别是 （1）前者比后者电流放大倍数大。 （ ） （2）前者比后者效率高。 （ ） （3）在电源电压相同的情况下,前者比后者的输出功率大。 （ ）9. OCL电路中输入信号越大，交越失真也越大。 （ ）10. 只有当两个晶体管的类型相同时才能组成复合管。 （ ）【解10.1】 1. 2. 3. 4. 5. 6. ， 7. ， 8. ， 9. 10. 10.2 选择题1. 甲类功放效率低是因为 。 A.只有一个功率管 B.静态电流过大 C.管压降过大2. 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大 。 A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率 3. 功率放大电路的转换效率是指 。 A.输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B.最大输出功率与电源提供的直流功率之比C.晶体管所消耗的功率与电源提供的直流功率之比4. 功率放大电路的效率主要与 有关。 A.电源供给的直流功率 B.电路输出最大功率 C.电路的工作状态5. 在OCL乙类功率放大电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功率管的集电极最大功耗约为 。A. 1W B. 2W C. 0.2W6. 在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有 。A. B. ICM C. ICEO D.U(BR)CEO E. PCM F. fT 7. 在OCL功率放大电路中，输入为正弦波，输出波形如图T10.2.7所示，这说明该电路产生了 。 A.饱和失真 B.截止失真 C.频率失真 D.交越失真图T 10.2.78. 为改善图T10.2.7中的失真现象，电路上应当 。A.进行相位补偿 B.适当增大功率管静态|UBE|，使之处于微导通状态C.适当减小功率管静态|UBE|，使之处于微导通状态 D.适当增加负载电阻RL的阻值【解10.2】： 1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 6.B D E 7.D 8.B10.3 OCL电路如图T10. 3所示。回答下列问题：（1）静态时，流过负载电阻RL的电流有多大？（2）R1、R2、R3、VD1、VD2各起什么作用？（3）若VD1、VD2中有一个接反，会出现什么后果？图T 10.3【解10.3】：（1）静态时，流过负载电阻RL的电流。（2）静态时，通过调节R1 或R3使即。R2、VD1、VD2用于消除交越失真。（3）若VD1、VD2中有一个接反，会导致VT1、VT2基极偏置电流IB过大，使工作电流IC过大。晶体管功耗可能远大于其额定功耗而使VT1、VT2烧毁。10.4 什么是功率放大电路？与一般电压放大电路相比，对功率放大电路有何特殊要求？【解10.4】：主要用于向负载提供一定交流功率的电路称为功率放大电路。对功率放大电路的特殊要求：安全地提供尽可能大的输出功率；提供尽可能高的功率转换效率；允许一定的非线性；失真分析方法采用图解法；要考虑功率管的散热和保护问题；注意负载匹配问题。10.5 甲类放大电路，信号幅度越小，失真就越小；而乙类功率放大电路，信号幅度小时，失真反而明显。请说明理由。【解10.5】：甲类放大电路，信号幅度越小，可使电路工作于晶体管的放大区，不致进入饱和区和截止区，所以失真就越小。而乙类功率放大电路，信号幅度小时，可能达不到晶体管的阈值电压，在过零点附近就会出现交越失真。10.6 功率管为什么有时用复合管代替？复合管的组成原则是什么？【解10.6】：在实际中，要找到性能相同、型号相反的一对大功率管比较困难，因而一般可以采用复合管代替互补对称管，构成OCL准互补对称推挽功率放大电路。复合管的组成原则：复合后，管子的为两管的乘积；要保证两管都工作在放大区，前一管的c极和e极 不能跨接在后一管的发射结上，否则前一管将工作在接近饱和区；复合后管子等效的类型与前一个管子的类型一致。10.7 某人设计了一个OTL功率放大电路如图T10.7所示。（1）为实现输出最大幅值正负对称，静态时A点电位应为多大？若不合适，应调节哪一个元件？（2）若VT3、VT5饱和压降UCES为3V，电路的最大不失真输出功率(Po)M为多少？效率为多少？（3）晶体管VT3、VT5的PCM、U(BR)CEO和ICM应如何选择？图T 10.7【解10.7】：（1）静态时A点电位UA=10V。若不合适，应调节电阻R1。（2）最大不失真输出功率效率（3）10.8 在甲类、乙类和甲乙类放大电路中，晶体管的导通角分别等于多少？它们中哪一类放大电路效率最高？【解10.8】：甲类放大电路晶体管的导通角=360；乙类放大电路晶体管的导通角=180；甲乙类放大电路晶体管的导通角180360。10.9 某收音机末级采用单管甲类功率放大电路，当音量开大时或关小时哪一种情况下输出功率大？哪一种情况管耗大？【解10.9】：当音量开大时输出功率大；当音量关小时管耗大。习题解答10.1 一双电源互补对称电路（OCL电路）如图P10.1所示，设已知VCC=18V，RL=12，ui为正弦波。求：（1）在饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率(Po)M、效率、管耗PV；（2）每个管子允许的最大管耗PCM至少应为多少？（3）每个管子的耐压U(BR)CEO应大于多少？图P 10.1【解10.1】：（1）最大输出功率电源提供的直流功率效率管耗（2）每个管子允许的最大管耗（3）每个管子的耐压10.2 在图P10.1所示电路中，设ui为正弦波，RL=12，要求最大输出功率(Po)M =13W。在晶体管的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，求：（1）正、负电源VCC的最小值；（2）根据所求VCC最小值，计算相应的ICM和U(BR)CEO最小值；（3）输出功率最大（(Po)M =13W）时，电源供给的功率；（4）每个管子允许的管耗PCM的最小值；（5）当输出功率最大（(Po)M =13W）时的输入电压有效值。【解10.2】：（1），取（2） （3）电源供给的功率（4）每个管子允许的管耗（5）输入电压有效值10.3 在图P10.1所示电路中，RL=16，已知负载上的最大不失真输出功率为560mW，管子饱和管压降UCES=0V。 （1）试计算电源VCC的电压值；（2）试核算使用下列功率管是否满足要求：VT2 3BX85A，PCM=300mW，ICM=300mA，U(BR)CEO=20V VT3 3AX81A，PCM=300mW，ICM=300mA，U(BR)CEO=20V【解10.3】：（1）（2）管子允许的管耗 最大集电极电流，管子的耐压，根据VT2 ，VT3的参数可知功率管均满足要求。 10.4 一单电源互补对称（OTL）电路如图P 10.4所示，设ui为正弦波，RL=4，晶体管的饱和压降UCES可忽略不计，试求最大不失真输出功率（不考虑交越失真）为4.5W时，电源电压VCC至少应为多大？图P 10.4【解10.4】： 10.5 一单源互补对称电路如图P 10.5所示，设VT1、VT2的特性完全对称，ui为正弦波，VCC=24V，RL=8，试回答下列问题：（1）静态时，电容C2两端电压应是多少？调整哪个电阻能满足这一电压要求？（2）动态时，若输出电压出现交越失真，应调哪个电阻使之不失真？如何调整？ （3）若R1= R3=1.1k，VT1、VT2的=40，|UBE|=0.7V，UCES可忽略不计，PCM=2.5W， 假设VD1、VD2、R2中任意一个开路，将产生什么后果？图P 10.5【解10.5】：（1）静态时，电容C2两端电压，可通过调整电阻R1来满足这一要求。（2）动态时，若输出电压出现交越失真，应在静态时调整电阻R2，使VT1、VT2基极间的电压略大于，使两管微导通，电路处于甲乙类工作状态，这样就可以消除交越失真。（3）VD1、VD2、R2中任意一个开路，会产生基极电流经VCC、R1、UBE1、UBE2、R3流入地，大小为集电极电流为，VT1、VT2的功耗，所以会使VT1、VT2烧毁。10.6 电路如图P10.6所示，已知晶体管为互补对称管，|UCES|=1V，试求：（1）电路的电压放大倍数；（2）最大不失真输出功率；（3）每个晶体管的最大管耗。图P 10.6【解10.6】：（1）电压放大倍数 （2）最大不失真输出功率（3）晶体管的最大管耗10.7 OTL准互补对称功率放大电路如图P 10.7所示。（1）说明电路为何称为“OTL准互补”，并说明晶体管VT1 VT4的类型；（2）静态时输出电容C两侧的电压应为多大，调整哪个元件可以达到上述目的？（3）电阻R2的调节主要解决什么问题？（4）电路中电阻R4与R5的作用是什么？（5）电阻R6与R7有哪些作用？（6）已知|UCES|=2V，R6=R7=0.5，RL=4。 当VCC=18V，求负载RL上的最大输出功率。 若在RL上要得到8W的输出功率，则需要VCC为多少？图P 10.7【解10.7】：（1）VT1、VT3构成NPN型复合管，VT2、VT4构成PNP型复合管，可以使功率管实现互补对称。又由于电路输出端无变压器，所以称为“OTL准互补电路”。（2）静态时，可调整R1实现。（3）调节R2主要解决交越失真问题。（4）电阻R4、R5的调节可以保证VT3、VT4有合适的静态工作点，使IC3、IC4不致过大；温度升高时，VT3、VT4管的ICBO增加通过R4、R5泄漏掉一部分；另外R4、R5对VT2有限流保护作用。（5）R6、R7构成负反馈，具有稳定静态工作点，改善输出波形等作用，同时当负载突然短路时有一定限流保护作用。（6），将 (Po)M=8W，|UCES|=2V，RL=4代入得：。10.8 在图P10.8所示电路中，已知VCC=16V，RL=4，VT1和VT2管的饱和管压降|UCES|=2V，输入电压足够大。试问： （1）最大输出功率和效率各为多少？ （2）晶体管的最大功耗为多少？图P 10.8【解10.8】：（1）最大输出功率：效率：（2）晶体管的最大功耗：10.9 在图P10.9所示电路中，已知VCC=15V，VT1和VT2管的饱和管压降|UCES|=1V，集成运放的最大输出电压幅值为13V，二极管的导通电压为0.7V。（1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？ 画图表示。（3）若ui=0.1V时，uo=5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？图P 10.9【解10.9】：（1）若输入电压幅值足够大，最大输出功率（2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入电压串联负反馈，如图解P 10.9所示。图解P 10.9，所以。10.10 OTL电路如图