非线性电子线路完全答案谢嘉奎第四版文档格式.docx

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因为Vcm=VCEQ1VCE（sat）=（2.60.2）V=2.4V，Icm=ICQ1=220mA

所以

，PD=VCCICQ1=1.1W，ηC=PL/PD=24%

（2）当RL=5Ω时，由VCE=VCCICRL作负载线，IBQ同

（1）值，即IBQ2=2.4mA，得Q2点，VCEQ2=3.8V，ICQ2=260mA

这时，Vcm=VCCVCEQ2=1.2V，Icm=ICQ2=260mA

所以

，PD=VCCICQ2=1.3W，ηC=PL/PD=12%

（3）当RL=5Ω，Q在放大区内的中点，激励同

（1），

由图Q3点，VCEQ3=2.75V，ICQ3=460mA，IBQ3=4.6mA，Ibm=2.4mA

相应的vCEmin=1.55V，iCmax=700mA。

因为Vcm=VCEQ3vCEmin=1.2V，Icm=iCmaxICQ3=240mA

，PD=VCCICQ3=2.3W，ηC=PL/PD=6.26%

（4）当RL=5Ω，充分激励时，Icm=ICQ3=460mA，Vcm=VCCVCEQ3=2.25V

，PD=VCCICQ3=2.3W，ηC=PL/PD=22.5%

1-7如图所示为三种甲类功率放大器的输出电路，采用相同的功率管及VCC值。

设VCE（sat）=0，ICEO=0，变压器是理想无耗的，试在同一输出特性曲线上作出各电路的交、直流负载线，并求这三种放大器的最大输出功率之比

。

（1）

直流负载线方程vCE=VCCiCRC，负载线CD，当iC=ICQ时，VCEQ=VCCICQRC。

交流负载线中点过Q，斜率为（1/

），

，根据交流负载线AB得

Icm=ICQ，Vcm=VCEQ=Icm

代入VCEQ方程中Vcm=VCCIcmRC=VCCICQRC=VCC2Icm

=VCC2Vcm

解得

即

（2）交流负载相同，均为CF，为获最大输出功率，Q处于交流负载线的中点，故

Vcm=VCEQ=VCC/2，

（3）因为直流负载电阻为零，故直流负载线为CG，交流负载线斜率为（1/

）的直线MN，当QC处于中点时，得

Vcm=VCEQ=VCC，

所以

1-8如图（a）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b）所示为功率管的理想化输出特性曲线。

已知RL=8Ω，设变压器是理想的，RE上的直流压降可忽略，试运用图解法：

（1）VCC=15V，

=50Ω，在负载匹配时，求相应的n、PLmax、ηC；

（2）保持

（1）中VCC．Ibm不变，将ICQ增加一倍，求PL值；

（3）保持

（1）中ICQ、

、Ibm不变，将VCC增加一倍，求PL值；

（4）在（3）条件中，将Ibm增加一倍，试分析工作状态。

（1）因为VCC=15V，

=50Ω，负载匹配时，

由此得知Q1的坐标为Q1（15V，0.3A），Q1点处于交流负载线AB的中点，其在坐标轴上的截距为A（32V，0），B（0，0.6A）。

由图可见

Icm=ICQ1=0.3A，Vcm=VCC=15V

此时，

，

，

（2）

是否变化没说明，故分两种情况讨论

当

不变时，因为ICQ增加一倍，因此，

已不是匹配值，其交流负载线平行移动，为一条过Q2点的直线EF

（

不变，斜率不变，ICQ增加，Q点升高）

此时，由于VCC、Ibm、

都不变，其PLmax亦不变，为2.25W

（Ibm不变，Icm不变，Vcm不变）

但PD=VCC⨯ICQ=9WηCPLmax/PD=25%

改变时，且

<

50Ω，交流负载线以Q2为中心顺时针转动，但由于VCC、Ibm、Icm不变，因而

↓→PL↓ηC↓

>

50Ω，交流负载线以Q2为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和失真。

（3）VCC=30V，交流负载线平移到EF，静态工作点为Q3，因为Ibm不变，所以Vcm不变，Icm不变，因此PL不变，PL=2.25W，但VCC=30V，所以

PD=VCC⨯ICQ=9WηCPL/PD=25%

（4）Ibm=6mA，以Q3点为静态工作点，出现截止失真。

1-9单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303、相同的电源电压VCC和负载RL，且甲类放大器的

等于匹配值，设VCE（sat）=0，ICEO=0，RE忽略不计。

（1）已知VCC=30V，放大器的iCmax=2A，RL=8Ω，输入充分激励，试作交流负载线，并比较两放大器的Pomax、PCmax、ηC、

、n；

（2）功率管的极限参数PCM=30W，ICM=3A，V（BR）CEO=60V，试求充分利用功率管时两放大器的最大输出功率Pomax。

（1）见表

甲类

乙类

交流负载线

Pomax

PCmax

2Pomax=30W

0.2Pomax=6W（单管）

ηC

50%

78.5%

n

（2）见表

1-14如图所示为两级功放电路，其中，Tl、T2工作于乙类，试指出T4、R2、R3的作用。

当输人端加上激励信号时产生的负载电流为iL=2sinωt（A），讨计算：

（1）当RL=8Ω时的输出功率PL；

（2）每管的管耗PC；

（3）输出级的效率ηC。

设R5、R6电阻不计。

T4、R2、R3组成具有直流电压并联负反馈的恒压源，给T1、T2互补管提供克服交越失真的直流正偏压。

（3）

1-16试按下列要求画单电源互补推挽功率放大器电路：

（1）互补功率管为复合管；

（2）推动级采用自举电路；

（3）引入末级过流保护电路；

（4）采用二极管偏置电路。

按要求画出的单电源互补推挽功率放大器电路如图所示。

图中T1为推动级，T2、T3、T4、T5为准互补推挽功率级，D1、D2为末级偏置电路，T6、T7为过流保护电路，C2为自举电容。

1-17两级功放原理电路如图所示。

试：

（1）简述电路工作原理；

（2）已知VCC=

，各管VBE（on）相等，设各管基极电流不计，求ICQ5（ICQ6）及kfv表达式。

（1）T1、T2和T3、T4为复合管组成差分放大器，作为推动级。

T5、T6为镜像电流源，作为差放级有源负载。

T7~T10——准互补功放电路，D1~D3——为功率级提供正向偏置；

R5、R6——电压串联负反馈，改善电路性能。

（2）通过R1的电流

ICQ5=ICQ6=0.5IEE，

2-1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？

因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。

2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？

丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？

（1）丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。

（2）丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。

为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。

2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率

，集电极效率

已知VCC=18V，VCE（sat）=0.5V，RL=50Ω，试求放大器的PD、Po和ηC值。

（1）vA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅

通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度

其中平均分量电流平均值

2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC=12V，VBB=0.5V，Vcm=11V，Vbm=0.24V。

试在特性曲线上画出动态线。

若由集电极电流iC求得IC0=32mA，IcIm=54mA，试求PD、Po、ηC及所需的Re。

取ωt0︒，30︒⋅⋅⋅120︒，结果如下表

ωt

0︒

30︒

45︒

60︒

75︒

90︒

120︒

vBE/V

0.74

0.71

0.67

0.62

0.56

0.5

0.38

vCE/V

1

2.47

4.22

6.5

9.15

12

17.5

（2）

Re=Vcm/Ic1m=204Ω

2-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率Po=5W。

己知VCC=24V，VBB＝VBE（on），Re=53Ω，设集电极电流为余弦脉冲，即

iC=

试求电源供给功率PD、集电极效率ηC。

因为VBB=VBE（on），放大器工作在甲乙类，近似作乙类，

因为

则

2-12设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数，它们的输出功率Po分别为1W和0.6W。

现若增大两放大器的VCC，发现其中Po=1W放大器的输出功率增加不明显，而Po=0.6W放大器的输出功率增加明显，试分析其原因。

若要增大Po=1W放大器的输出功率，试问还应同时采取什么措施（不考虑功率管的安全工作问