模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第九章.doc

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第9章功率放大电路

自测题

一、选择合适的答案填入括号内。

（1）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，负载上可获得的最大（A）。

A.交流功率B.直流功率C.平均功率

（2）功率放大电路的转换效率是指（B）。

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平均功率之比；

C.晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。

（3）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有（BDE）。

A．βB．ICMC．ICBO

D．UCEOE．PCMF．fT

（4）若图T9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为，则最大输出功率POM=（C）。

A.B.C.

图T9.1图T9.2

二、电路如图T9.2所示，已知Tl和T2的饱和管压降，直流功耗可忽略不计。

回答下列问题：

（1）R3、R4和T3的作用是什么？

（2）负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率η各为多少？

（3）设最大输入电压的有效值为1V。

为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？

解：

（1）消除交越失真。

（2）最大输出功率和效率分别为：

（3）由题意知，电压放大倍数为：

∴

习题

9.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。

（1）在功率放大电路中，输出功率越大，功放管的功耗越大。

（×）

（2）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。

（√）

（3）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大功耗应大于1W。

（×）

（4）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。

（√）

（5）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。

（√）

（6）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。

（√）

9.2已知电路如图P9.2所示，T1和T2管的饱和管压降=3V，VCC=15V，RL=8Ω，选择正确答案填入空内。

（1）电路中D1和D2的作用是消除（C）。

A.饱和失真B.截止失真C.交越失真

（2）静态时，晶体管发射极电位UEQ（B）。

A.>0B.=0C.<0

（3）最大输出功率POM（C）。

A.≈28WB.=18WC.=9W图P9.2

（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压（下管可能因饱和而烧坏）。

A.为正弦波B.仅有正半波C.仅有负半波（此处供选答案应改为（5）的供选答案）

（5）若D1虚焊，则T1管（A、B）。

A.可能因功耗过大而烧坏B.始终饱和C.始终截止

9.3电路如图P9.2所示。

在出现下列故障时，分别产生什么现象？

（1）R1开路；

（2）D1开路；（3）R2开路；

（4）T1集电极开路；（5）R1短路；（6）D1短路

解：

（1）R1开路：

T1截止，T2可能因饱和而烧毁。

（2）D1开路：

T1、T2都可能因饱和而先后被烧毁。

（3）R2开路：

T2截止，T1可能因饱和而烧毁。

（4）T1集电极开路：

T1不工作，uO只有负半周。

（5）R1短路：

T1可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全。

（6）D1短路：

会出现交越失真。

9.4在图P9.2所示电路中，已知VCC=16V，RL=4Ω，T1和T2管的饱和压降=2V，输入电压足够大。

试问：

（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？

（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？

（3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？

解：

（1）最大输出功率和效率分别为

，

（2）晶体管的最大功耗

（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值

9.5在图P9.5所示电路中，已知二极管的导通电压为UD=0.7V，晶体管导通时的，T2和T3管发射极静态电位UEQ=0V。

试问：

（1）T1、T3和T5管的基极静态电位各为多少？

（2）设R2=10kΩ，R3=100Ω。

若T1和T3管基极的静态电流可以忽略不计，则T5管集电极静态电流约为多少？

静态时=？

（3）若静态时iB1>iB3,则应调节哪个参数可使iB1=iB3？

如何调节？

（4）电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗？

你认为哪个最合适？

为什么？

解：

（1）T1、T3和T5管的基极静态电位分别为；；

（2）静态时T5管集电极电流：

；

输入电压：

。

（3）若静态时iB1>iB3，

则应增大R2（调节R2可以改变

输出端的直流电压）。

图P9.5

（4）采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管。

这样一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，Dl和D2管之间的动态电阻又比较小，可忽略不计，从而减小交流信号的损失。

9.6电路如图P9.5所示。

在出现下列故障时，分别产生什么现象？

（1）R2开路；

（2）D1开路；（3）R2短路；

（4）T1集电极开路；（5）R3短路。

解：

（1）R2开路：

T1、T2截止，T4可能因饱和而烧毁。

（2）D1开路：

T3、T4都可能因饱和而先后被烧毁。

（3）R2短路：

T2可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全。

（4）T1集电极开路：

T1、T2构成的复合管的放大倍数β=β2，信号正半周放大不足。

（5）R3短路：

会出现交越失真。

9.7在图P9.5所示电路中，已知T2和T4管的饱和压降=2V，静态时电源电流可以忽略不计。

试问：

（1）负载上可能获得的最大输出功率Pom和效率η各约为多少？

（2）T2和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各约为多少？

解：

（1）最大输出功率和效率分别为：

，

（2）功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为：

；；

9.8为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻Rf在图P9.5所示电路中引入合适的负反馈；并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下，Rf的取值。

解：

应引入电压并联负反馈，

由输出端经反馈电阻Rf接T5管基极，

如解图P9.8所示。

在深度负反馈情况下，电压放大倍数

∵，

∴。

解图P9.8

9.9在图P9.9所示电路中，已知VCC=15V，T1和T2管的饱和压降=2V，输入电压足够大。

求解：

（1）最大不失真输出电压的有效值；

（2）负载电阻RL上电流的最大值；

（3）最大输出功率Pom和效率η。

解：

（1）最大不失真输出电压的有效值

（2）负载电流的最大值

图P9.9

（3）最大输出功率和效率分别为：

；

9.10在图P9.9所示电路中，R4和R5可起短路保护作用。

试问：

当输出因故障而短路时，晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少？

解：

当输出短路时，功放管的最大集电极电流和功耗分别为

；。

9.11在图P9.11所示电路中，已知VCC=15V，T1和T2管的饱和压降=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。

图P9.11

（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？

画出图来。

（3）若Ui=0.1V时，Uo=5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？

解：

（1）输出电压幅值和

最大输出功率分别为；

。

（2）应引入电压串联负反馈，

电路如解图P9.11所示。

（3）在深度负反馈条件下，

电压放大倍数为解图P9.11

。

∵Rl=1kΩ，∴Rf=49kΩ。

9.12OTL电路如图P9.12所示。

图P9.12图P9.13

（1）为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T2和T4管的发射极电位应为多少？

若不合适，则一般应调节哪个元件参数？

（2）若T2和T4管的饱和压降=3V，输入电压足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？

（3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM应如何选择？

解：

（1）射极电位UE=VCC/2=12V；若不合适，则应调节R2。

（2）最大输出功率和效率分别为

；

（3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM的选择原则分别为

；；。

9.13已知图P9.13所示电路中，T2和T4管的饱和压降=2V，导通时的=0.7V，输入电压足够大。

（1）A、B、C、D点的静态电位各为多少？

（2）若管压降3V，为使最大输出功率Pom不小于1.5W，则电源电压至少应取多少？

解：

（1）静态电位分别为：

UA=0.7V,UB=9.3V,UC=11.4V,UD=10V

（2）由

得：

9.14LM1877N-9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值，开环电压增益为70dB。

图P9.14所示为LM1877N-9中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V,Cl~C3对交流信号可视为短路；R3和C4起相位补偿作用，可以认为负载为8Ω。

图P9.14

（1）图示电路为那种功率放大电路？

（2）静态时uP、uN、u’O、uO各为多少？

（3）设输入电压足够大，电路的的最大输出功率Pom和效率η各为多少？

解：

（1）图示电路是OTL功率放大电路。

（2）静态时：

；。

（3）最大输出功率和效率分别为：

；。

9.15电路如图9.4.6所示，回答下列问题：

（1）

（2）若VCC=15V时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V，则电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？

（3）为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？

解：

（1）电压放大倍数：

（2）最大输出功率为：