模拟电路课后习题答案.docx

1、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8 Q,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：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)2Om 一2RlW : 1.563W如忽略Uces，则vcc 62ft = 2VCC 2 62RlW : 2.865W1563 叱 54.55%P/ 2.865P 2 25如忽略Uces则耳=血=二25常78.53%Pz 2.865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

2、-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：PCM 0.2Pom =0.2 2.25W =0.45WVCC 6I CM CC A = 0.75ARl 8U (br)ceo - 2Vcc = 2 6V = 12V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UiU cem2：4.24V 。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、3在图P4-3所示互补对称电路中，已知Vcc为6V, Rl为8 Q,假设三极管的饱和管压降 Uces=1V，1 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：VD 乂(3 -1)2W =0.25W2 8如忽略UCES,则隆 P4-3p ,.Vck=_6Lom 8Rl 8 8W 75625W估算电路的最大输出功率 Pom ； PV Vcc626 W : 0.716W2Rl 2 二 8025 ： 34.92%FV 0.716如忽略 Uces,贝V =-Fom = 0.5625 : 78.56%FV 0.716可见，在同样的VCC和RL之下，OCL电

4、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： PCM 0.2Pom = 0.2 0.5625W =0.1125WVCC 622Rl 2 8I cm CC A=0.375AU (BR)CEO V

5、cc =6V 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1 V，如果要求得到最大输出功率 Pom =3 W ,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p 1 u i U cem (VCC - U CES)気=2UcemIc药二 2R二 Vcc =弋2R Pom +U CES = g 2 X 8 X 3 + 1)V 比 7

6、.93V对于图P4-3的OTL电路Pom- U I cem cm _2可见，后者需要正、负两路直流电源。二 Vcc =2(.、2RLPm Uces) = 2 ( 2 8 3 1)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 ？ 设R1=1.2k Q,三极管的3 = 50, PcM=200mW ,若电阻R2或某一个二极管开

7、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B1VCC 1 R BERi R3XmA： 3.58mA1.2 1.2I C1 = I C2 二：IB1 =50 3.58mA = 179mAPT1 二 Pr2 =IC1UCE1 =(179 5)mW=895mW PCM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？

8、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？ffl P4-7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

9、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。0 9 Q Q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, -=

10、 (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=8 Q,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， 试估算电路的最大输出功率 Pom ; 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

11、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VDi V o 11QJ RlD % _vcc 2Vcc =(26)V =32V,Pcm 0.2Pm =(0.26)W = 3.2W:3.33mAI BmI Cm 2- A 100mA P 20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； Rfo3已知Vcc=15V, Rl=8

12、Q, 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 。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。2 2 PoWUCEs-U , 6）胡0.89W2Rl 2 8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