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电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术第六章功率放大器
2012-02-1400:
14:
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全国中等职业技术（电子类）专业通用教材、第六章一、二、三、四、节答案
第六章功率放大器
§6-1功率放大器的基本要求及分类
一、填空题
1、功率放大器的主要任务是不失真地放大信号功率。
对功率放大器的基本要求是输出功率大、效率高和失真小。
2、常用功率放大器按静态工作点的位置不同、可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类功率放大器；按输出端特点不同，可分为变压器耦合、OTL、OCL和BTL功率放大器。
3、功率放大器是在工作，宜采用的分析方法是图解法。
4、选择功率放大管的三个参数是ICM、PCM和U（BR）CEO。
5、BTL功放电路的含义是桥式功率放大器，OCL功放电路的含义是无输出电容功率放大器。
6、功放管允许的功耗与管子的PCM有密切关系，所以为降低功放管的功耗采取安装散热器。
二、判断题
1、三极管不能放大功率，只能起能量转换作用。
（对）
2、根据能量守恒定律，电源提供的能量等于伏在获得的能量。
（错）
3、电压放大器只有电压放大作用，无功率放大作用。
（错）
4、功率放大器的主要作用是向负载提供足够大的功率。
（对）
5、功率放大器的负载所获得的功率是由直流电源提供的。
（对）
6、OTL、OCL和BTL电路都不用输出变压器。
（对）
三、简答题
1、功率放大电路中，根据功率三极管静态工作点的位置不同，可分为甲类、乙类和丙类四种类型，图6-1-1所示为功放电路中功率三极管工作电流的波形，试分析各位何种类型
答：
a）有ICQ,Q点在交流负载线的中点为甲类。
b）无ICQ、Q点在交流负载线的截止点，为乙类。
c）有ICQ、Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处为甲乙类。
d）无ICQ、Q点设置在截至区，为丙类。
2、功率放大器的任务是什么它与电压放大器主要有哪些不同
答：
功率放大器的任务是向负载提供足够大不失真的信号功率。
电压放大器的主要任务是把微弱的信号电压放大，输出功率并一定大。
3、怎样理解功率放大的含义
略
§6-2变压器耦合功率放大器
一、填空题
1、有一甲类功率放大器，其输出变压器原先接4Ω的扬声器，有人把它接了8Ω的扬声器，则输出功率变小，电源提供的功率变小。
2、乙类推挽功率放大电路的效率较高，在理想情况下可达%，这种电路会产生特有的非线性失真，称为交越失真，为消除这种失真，应使推挽电路工作在甲乙类类放大状态。
3、乙类功率放大电路，静态工作点设在三极管输出特性的+Uom和-Uom的交界处，由于三极管输入特性的的非线性和开启电压的存在，在输出信号波形处产生的失真称为交越失真。
4、为了克服交越失真，就要给功放管设置合适的静态工作点，给功放管设置合适基极偏流，使两管处于临界导通或微导通状态，即让放大器工作于甲乙类工作状态。
5、变压器耦合推挽功率放大电路，输入变压器二次侧绕组带中心抽头，它对输入信号起1/2ui和倒相的作用，使两功放管的基极得到大小相等，相位相反的信号；输出变压器的一次侧绕组带中心抽头，它对输出信号起正负半周对称和
在两边感应出极性的作用，在整个信号周期内使负载能获得一个完整的输出波形。
二、判断题
1、当甲类单管功率放大器输入信号为零时，则输出功率为零，电源供给的直流功率也为零。
（错）
2、当甲类功率放大器在没有信号输入时，管子消耗功率最大，效率最低。
（对）
3、甲类功率放大器在没有信号输入时，负载上也没有信号输出，这时三极管的损耗是最小的。
（错）
4、在乙类推挽功率放大电路中，输出功率为Pom=V2cc/2R’L，所以R’L越小，最大输出功率就越大。
（对）
5、在乙类推挽功率放大电路中，输出功率最大时，功放管的功率损耗也是最大的。
（错）
6、组成变压器耦合推挽功放电路的两只晶体三极管，工作在共发射极放大状态。
（对）
7、电源提供的电功率PDC=VccIc式中，Ic是集电极电流的平均值。
（对）
8、乙类推挽功率放大器的输出波形存在交越失真。
（对）
9、变压器耦合甲类功率放大器的效率低，主要原因是静态电流太大。
（对）
10、变压器耦合推挽功放电路中，变压器仅起耦合作用。
（错）
三、选择题
1、功率放大器的效率是（C）。
A.输入功率与输出功率之比B.管耗与输出功率之比C.输出功率与电源供给的功率之比
2、甲类电管功率放大器理论最高效率是（B）。
%%、乙类推挽功率放大器理论最高效率是（C）。
%%、乙类功率放大产生交越失真是因为（C）。
A.两只功放管轮流导通B.两只功放管的特性不完全相同
C.三极管输入特性的非线性和开启电压的存在.
5、在有信号输入时，家一类功率放大电路功放管的导通时间为（A）。
A.略大于半个周期B.半个周期C.整个周期
6、在甲类单管功放电路中，输出功率减小时（A）。
A.电源消耗功率减小B.电源消耗功率不变C.功放管损耗减小
四、简答题
1、在变压器耦合推挽功率放大电路中，输入变压器和输出变压器各起何作用
2、什么是交越失真它产生的原因怎样克服交越失真
五、分析计算题
1、已知某甲类功放电路Vcc=6V，RL=4Ω，输出变压器线圈匝数比n=5,求最大输出功率。
有人为了增加输出功率，把电源电压提高到9V，电路中其它参数都未变动，这样做行吗
解：
1）
2）为提高输出功率，把电源电压提高到9V，电路其它参数未变，会造成直流静态工作点上移，即IBQ↗→ICQ↗→UCEQ↙，容易造成饱和和失真，这样做是不行的。
2、某收音机的功放电路为甲乙类推挽功放电路，已知Vcc为6v，负载电路电阻为8Ω，输出变压器匝数比n=，球最大输出功率，直流电源提供的功率和管耗。
解：
§6-3互补对称功率放大器
一、填空题
1、单电源互补对称功率放大器，是由两个射级输出器组成，它是利用两个特性相同，导电类型不同的晶体管在输入信号的正负半周内两管导通，在负载RL上得到完整信号。
2、OTL和OCL功放电路都是有两个对称的射级输出器组合而成，只是两只配对管类型不同，轮流放大信号的正负半周，在负载上合成完整的放大信号，OTL电路采用单电源供电，与负载采用电容耦合，最大输出功率Pom=V2cc/8RL；
OCL电路采用双电源供电，与负载采用直接耦合，最大输出功率Pom=V2cc/2RL。
3、互补对称功放电路中，接入自举电容，可使放大器功率增益增大。
4、在功放电路中，采用复合三极管·可以减小前级推动电流，提高电路输出级的电流放大倍数。
5、OCL功放电路的输出级与负载直接耦合，所以在静态时，负载上不能有电流，中点的静态电位必须为零。
6、OTL功放电路的负载RL=8Ω，最大输出功率Pom=9W，则电源电压Vcc=24V，若RL换成16Ω，则最大输出功率Pom=。
此题由Vcc=√Pom×8RL得出的。
二、判断题
1、互补对称式功放电路，输入交流信号时，总有一只功放管处于截止状态，所以输出信号波形必然失真。
（错）
2、组成胡不对称功放电路的两只晶体三极管，工作在共集电极放大状态。
（对）
3、甲乙类互补对称功率放大器能消除交越失真。
（对）
4、在单电源互补对称功放电路中的自举电容，可提高整个输出信号的幅度。
（对）
5、在互补对称式功放中，用复合管可解决两管配对问题。
（对）
6、采用复合管，可以用较小的前级推动电流来控制大功率管工作。
（对）
7、OTL电路输出电容，C的作用仅仅是将信号传递到负载。
（错）
8、在OTL功放电路中，在8Ω扬声器两端再并接一个同样的扬声器，则总的输出功率不变。
（错）
9、OCL功率放大器采用单电源供电。
（错）
10、OCL电路中三极管耗最大时，并不是在最大输出功率时发生的。
（错）
三、选择题
1、在下列功放电路中，效率最高的是（B）。
A.甲类功放B.乙类推挽功放C.甲乙类互补功放
2、OTL和OCL功率放大器，它们的两只功放管交替工作，并都接成（A）电路。
A.共集电极B.共发射极C.共基极
3、OTL功放电路的一对功放管是（B）的二只三极管。
A.同类型B.不同类型C.同类型、不同类型都可以
4、OTL互补对称功率放大电路中，要求4Ω的喇叭上得到2w的最大理想不是真输出功率，应选电源电压为（A）。
5、OTL功率放大器的电源为Vcc，负载RL上正弦波电压、电流幅值为Uom和Iom，此时放大器的最大输出功率为Pom=1w，若将负载减小为R’L=RL/2则（D）。
=’om=’om=2Uom’om=2Iom
6、在教材图6-7所示实用的OTL功放电路中，接入自举电容是为了（A）。
A.提高输出波形幅度B.提高输出波形正半周幅度C.提高输出波形负半周幅度
7、图6-3-1所示电路为（C）功率放大电路。
乙类互补对称甲乙类互补对称甲乙类互补对称
8、OCL功放电路输出端的直流电压应为（A）
2
9、OCL电路中，为了保证功放管安全工作，要求U（BR）CEO≥（B）。
2
10、克服乙类功率放大器交越失真，可以（B）。
A.加自举电路B.加合适的偏置电压
C.选择特性相同的推挽管或互补管
四、分析计算题
1、OTL互补对称功放电路如图6-3-2所示：
（1）说明功放管的工作状态；
（2）说明电阻R1与二极管V3、V4的作用；
（3）静态时功放管发射极电位UE=负载电流IL=
（4）说明电位器RP的作用；
（5）最大不失真输出功率Pom=
解：
（1）功放管V1、V2接成射极输出的互补对称甲乙类功放电路。
（2）R1与二极管V3、V4为功放管V1、V2提供适当发射结正偏。
使多处于微导通状态，以消除交越失真，V3、V4二极管正向压降温度升高而下降，对功放管V1、V2起一定温度补偿作用。
（3）静态时，功放管发射极电位UE=1/2Vcc、IL=0。
（4）调节RP可以改变V1、V2功放管的静态工作点。
（5）最大不失真功率Pom=V2cc/8RL.
2、互补对称OTL功放电路如图6-3-3所示，已知Vcc=24V，RL=8Ω。
（1）说明RP1、RP2的作用；
（2）求最大不失真输出功率；
（3）若Ui=（有效值），V1的电压放大倍数为10，V2、V3的电压放大倍数约等于1，计算实际输出功率；
（4）说明C4、R4的作用。
解：
（1）RP1引入电压并联负反馈，改变RP1可改变V1管基极电位；RP2为V2、V3功放管提供适当发射结电压，改善RP2可以改变V2、V3管基极电位。
（2）Pom=V2cc/8RL=242/8×8=9W。
（3）Uo1=Ao1×Ui=10×=5V
Uom=Ao2×Uo1=1×5=5V
Pom=U2om/2RL=52/2×8≈
（4）C4是自举电容，静态时在C4上充有1/2Vcc上正下负电压，当UA接近Vcc时，UE可升高到Vcc+1/2Vcc，V2管接近饱和和导通，解决顶部失真问题。
R4为隔离电阻，它将Vcc与电容C4隔开，使E点可获得高于Vcc的自举电压。
3、互补对称功放电路如图6-3-4所示，已知ui=5√2sinωtV，V1、V2管饱和压降忽略不计。
（1）定性画出u0的波形；
（2）负载RL上输出功率P0为多大
（3）输入信号ui足够大时，电路能达到的最大输出功率Pom为多大
解：
（1）定性定性画出uo波形
4、图6-3-5所示是一简单的BTL电路，求：
（1）静态时负载两端的电压；
（2）动态时负载两端的最大电压；
（3）负载上的最大输出功率。
解：
（1）静态时，电桥平衡负载接在两输出端之间ui=0,则u0=0.
（2）Uom=U01-U02=U01+（-U02）=Vcc-（-Vcc）=2Vcc
（3）
5、运放驱动的OCL功放电路如图6-3-6所示，已知Vcc=18V，RL=16Ω，R1=10KΩ，Rf=150KΩ，V1、V2管饱和压降UCES=2V。
（1）为使负载RL上有最大的不失真输出电压，输入信号的幅度Uim应为多大
（2）负载RL上最大的不失真输出功率Pom。
（3）若在该电路输出端出现交越失真，电路应怎样调整才能消除
解：
§6-4集成功率放大器
一、填空题
1、集成功率放大器一般由集成运放、外接元件和电源三部分构成。
2、LM386小功率音频集成功放具有自身功耗低、频响宽、电源电压范围大和外接元件少等优点。
3、TDA2030集成功率放大器，它只有5只引脚，外接元件少，其内部有短路保护、过热保护电路，它可构成OCL电路，也可构成OTL电路。
4、LH0101集成功率放大器，它是由集成运放和大功率互补功放组成，简称
功率运放。
5、为了功放管的工作安全，在集成电路内部均有保护电路，以防止功放管过压、过流和过损耗。
二、分析计算题
1、集成功放TDA1521，LM1877和TDA1556的电路形式和电源电压范围如下表所示：
型号
TDA1521
LM1877
TDA1566
电路形式
OCL
OTL
BTL
电源电压
±~±20V
~24V
~18V
设在相同负载下，三种器件的最大输出功率均相同，已知OCL电路的电源电压为Vcc=±10V，试求OTL电路和BTL电路的电源电压分别应取多少伏
解：
2、图6-4-1是双电源时TDA2030构成的典型应用电路，试说明：
（1）TDA2030的1、2、3、4、5、引脚的功能；
（2）R1、R2、C2、构成什么电路；
（3）V1、V2的作用；
（4）R4、C5的作用；
（5）C3、C4的作用；
（6）C1、C2的作用。
解：
（1）TDA2030，1脚为同相输入端，2脚为反相输入端，4脚为输出端，5脚为+电源端，3脚为负电源端。
（2）R1、R2构成负反馈电路，C2为反相输入隔直电容。
（3）V1起隔断+Vcc与uo，V2起隔断-Vcc与uo，作用避免感性负载产生感应电动势对集成功放的冲击。
（4）R4、C5构成相位补偿网路，抵消负载中感抗分量。
（5）C3+Vcc、C4-Vcc分别为正负电源滤波电容，防止电源引线太长造成的低频自激。
（6）C1为输入耦合电容，C2为反相输入隔直电容。
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