模拟电路课后习题答案.docx
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模拟电路课后习题答案
第四章习题与思考题
♦.习题4-1在图P4-1所示互补对称电路中，已知Vcc为6V,Rl为8Q,假设三极管的饱和管压降Uces
=1V，
试估算电路的最大输出功率Pom；
解：
①
估算电路中直流电源消耗的功率Pv和效率n。
P（Vcc-Ucem）2（6-1）2
^Om一
2Rl
W:
1.563W
如忽略Uces，则
vcc62
ft=
2VCC262
Rl
W:
2.865W
1563叱54.55%
P/2.865
P225
如忽略Uces则耳=血=二25常78.53%
Pz2.865
此题的意图是理解OCL互补对称放大电路的Pom和PV的估算方法。
♦♦习题4-2在图P4-1所示的电路中：
1三极管的最大功耗等于多少？
2流过三极管的最大集电极电流等于多少？
3三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少？
4为了在负载上得到最大输出功率Pom,输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？
解：
①
PCM0.2Pom=0.22.25W=0.45W
②
VCC6
ICMCCA=0.75A
Rl8
③
U（br）ceo-2Vcc=26V=12V
④
因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，Au:
1,而略小于
故Ui
Ucem
2
：
4.24V。
本题的意图是了解OCL互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法
♦.习题4-3在图P4-3所示互补对称电路中，已知Vcc为6V,Rl为8Q,假设三极管的饱和管压降Uces
=1V，
1
②估算电路中直流电源消耗的功率Pv和效率n。
将本题的估算结果与习题4-1
进行比较。
5伸
T1
解：
①
VD]乂
（3-1）2
W=0.25W
28
如忽略UCES,则
隆P4-3
p,.Vck=_6L
om8Rl88
W75625W
估算电路的最大输出功率Pom；
②PVVcc
62
6W:
0.716W
2Rl2二8
025：
•34.92%
FV0.716
如忽略Uces,贝V=-Fom=0.5625:
78.56%
FV0.716
可见，在同样的VCC和RL之下，OCL电路的Pom比OTL电路大得多（大约为4倍）。
同时OCL电路的PV也比OTL电路大得多（也大致为4倍）。
最终，两种电路得效率基本相同。
此题的意图是理解OTL互补对称放大电路的Pom和PV的估算方法，并与OCL电路进行比较。
♦♦习题4-4在图P4-3所示的电路中：
1估算三极管的最大功耗；
2估算三极管的最大集电极电流；
3估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压；
4为了在负载上得到最大输出功率Pom,输入端应加上的正弦电压有效值等于多少？
解：
①PCM0.2Pom=0.20.5625W=0.1125W
VCC6
2
2Rl28
IcmCCA=0.375A
U（BR）CEOVcc=6V
④因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，Au:
1,而略小于
汽*。
本题的意图是了解OTL互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
♦♦习题4-5在图P4-1和图P4-3所示的两个互补对称电路中，已知Rl=8Q,假设三极管的饱和管压
降Uces均为1V，如果要求得到最大输出功率Pom=3W,试分别估算两个电路的直流电源Vcc分别应为多
大。
解:
对于图P4-1的OCL电路
p1uiUcem（VCC-UCES）
気=2UcemIc"药二2R
二Vcc=弋2RPom+UCES=g2X8X3+1）V比7.93V
对于图P4-3的OTL电路
Pom
-^UI—
cemcm_
2
可见，
后者需要正
、负两路直流电源。
二Vcc=2（.、2RLP°mUces）=2（2831）V:
15.9V
在同样的Pom和Rl时，OTL电路的Vcc比OCL电路高得多。
但前者只需要一个直流电源，而
本题的意图是对OTL和OCL两种电路进行比较，当要求同样的Pom时所需的Vcc各为多少。
♦♦习题4-6分析图P4-6中的OTL电路原理，试回答：
1静态时，电容C2两端的电压应该等于多少？
调整哪个电阻才能达到上述要求？
②设R1=1.2kQ,三极管的3=50,PcM=200mW,若电阻R2或某一个二极管开路，三极管是否安全？
―O
+10V
解:
1静态时，电容C2两端的电压应等于Vcc/2,即5V。
应调整电阻Ri达到此要求。
2若电阻R2或某一个二极管开路，则
B1
VCC1RBE
RiR3
X^mA：
3.58mA
1.21.2
IC1=IC2二：
IB1=503.58mA=179mA
PT1二Pr2=IC1UCE1=（1795）mW=895mWPCM
因此，三极管将被烧毁。
本题的意图是理解OTL电路的工作原理，了解保证电路安全的重要措施
♦♦习题4-7分析图P4-7中的OCL电路原理，试回答：
1静态时，负载Rl中的电流应为多少？
2若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻？
如何调整？
3若二极管VDi或VD2的极性接反，将产生什么后果？
4
-Vet
若VDi、VD2、R2三个元件中任一个发生开路，将产生什么后果？
fflP4-7
解：
1静态时，负载Rl中的电流应为0,如不符合要求，应调整电阻Ri；
2若输出电压波形出现交越失真，应调整电阻R2，增大的R2阻值；
3若二极管VDi或VD2的极性接反，将使功率三极管电流急剧增大，可能烧毁三极管；
4若VDi、VD2、R2三个元件中任一个开路，同样可能使功率三极管电流急剧增大，烧毁三极管。
本题的意图是理解OCL电路的工作原理，了解交越失真的概念以及减小交越失真和保证电路安全的措施。
♦♦习题4-8试分析图P4-8中各复合管的接法是否正确。
如果认为不正确，请扼要说明原因；如果接法正确，说明所组成的复合管的类型（NPN或PNP）,指出相应的电极，并列出复合管的3和％的表达式。
09QQ
解：
（a）接法不正确。
因ici和iB2的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路。
从输入端看，在bl和
e2之间无论加上何种极性的电压，VTi和VT2两者之中总有一个管子的发射结将被反向偏置。
（b）接法不正确。
因ici和iB2的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路。
（c）接法正确。
复合管为PNP型。
bi是复合管的b,ei（c2）是复合管的e,e2是复合管c,复合管的
「be和和B分别为rbe=rbe1,'■-=（1+-’2）&宀"2
（d）接法不正确。
因iE1和iB2的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路本题的意图是了解复合管的正确接法和类型，以及复合管的B和rbe。
♦♦习题4-9在图P4-9所示由复合管组成的互补对称放大电路中，已知电源电压Vcc=16V,负载电阻
Rl=8Q,设功率三极管VT3、VT4的饱和管压降UcES=2V,电阻Re3、Re4上的压降可以忽略，
①试估算电路的最大输出功率Pom;
②估算功率三极管VT3、VT4的极限参数1cm、U（BR）CEO和PcM；
3假设复合管的总3=600,则要求前置放大级提供给复合管基极的电流最大值iBm等于多少？
4若本电路不采用复合管，而用3=20的功率三极管，此时要求前置放大级提供给三极管基极的电流最大
值IBm等于多少？
J[1
—
［巾
VDiV
♦o11Q
JRlD
□%_vcc
—图P4-9
解:
（Vcc
-UCES）
2Rl
Vcc2
_162,
2Rl
_28
Vcc
芒A
Rl
8
ICm
二2A
p
600
①Pom
Pom
②ICM
③IBm
22
-二（16一2）W=12.25W如忽略UCES,则
W=16W
=2A,U
（BR）CEO>2Vcc=（2"6）V=32V,Pcm>0.2P°m=（0.2"6）W=3.2W
:
3.33mA
④IBm
ICm2
-A100mAP20
本题的意图是了解由复合管组成的互补对称电路的特点。
♦♦习题4-10分析图P4-10所示的功率放大电路，要求：
1说明放大电路中共有几个放大级，各放大级包括哪几个三极管，分别组成何种类型的电路。
2分别说明以下元件的作用：
R1、VD1和VD2；R3和C；Rfo
3已知Vcc=15V,Rl=8Q,VT6、VT7的饱和管压降UceS=1.2V,当输出电流达到最大时，电阻Re6和
Re7上的电压降均为0.6V，试估算电路的最大输出功率。
图P9-I0
解：
1共有三个放大级。
输入级包括三极管VTi和VT2,组成单端输入单端输出差分放大电路。
中间级包括PNP管VT3,组成单管共射放大电路。
输出级包括VT4、VT5、VT6和VT7，其中VT4和VT6组成NPN型复合管，VT5和VT7组成PNP型复合管，这两个复合管组成准互补对称电路。
②
Ri、VD1和VD2的作用是在输出级的两个三极管VT4和VT5基极之间产生一个偏压，使静态时输出级的功放管中已有一个较小的集电极电流，即互补对称输出级工作在甲乙类状态，目的是减小输出波形的交越失真。
R3和C起补偿作用。
因为扬声器为感性负载，接入R3和C后，通过补偿，希望总的负载接近纯阻性。
Rf为反馈电阻，其作用是在电路中引入一个电压串联负反馈，以达到稳定输出电压，提高带负载能
力，减小非线性失真等目的。
22
③Po'W—UCEs-U^,—6）⑷胡0.89W
2Rl28
本题的意图是学习分析一个典型的多级功率放大电路，了解电路的一般组成和一些元件的作用，并估算电路的Pom
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