功率放大电路习题解答

1、第9章自测题、习题解答自测题9一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。解：功率放大电跖与电压放大电跖本质上没有区别，功率放大电跖既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压肯定的情形下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点：1.输出功率要大2.转换效率要高3.非线性失真要小。二、分析下列说法是不是正确，凡对者在括号内打“M”，凡错者在括号内打“X”。（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（）（2）功率放大电路的最大输出功率是指在大体不失真情形下，负载上可能取得的最大交流功率。（）（3）功率放大器为

2、了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。（）（4）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。（）（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。（）（6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。（）（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严峻，输入信号小时，不产生失真。（）（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。（）（9）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的一路点是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

3、输出功率大于信号源提供的输入功率。（）（10）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形下，前者比后者的最大不失真输出电压大：（）（11）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：（）解：X,当输出电压峰值为时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。X,功率管的散热片接触面是平面，有利于钝化涂黑，侧边粗糙些好。X,最大输出功率与管耗不是1：1的关系，而是5：1的关系。X,功率管也有三种工作状态：放大，饱和，截止，取决于直流电路的情形

4、。（6）7,X,甲类功率放大，不论信号多小，都存在失真。X、电流放大电路的输出电压不必然大于输入电压。X、电压放大电路的输出电流不必然大于输入电流。X、电源电压没有可比性，能够大，相等，也能够小。X、功率放大电路重点在输出功率，电压放大倍数不必然比电压放大电路的放大倍数高。人（11）义、功率放大电路重点在输出功率，电流放大倍数不必然比电流放大电路的放大倍数高。J三、功率放大器如图T9-3所示，已知各晶体管的=50,IUbeI=，Uces=。（1） 说明知和C2的作用；（2） ）设静态时IUBE3HUBE2I,试计算各电阻中的静态电流,并肯定R3的阻值：（3） ）在输出大体不失真的情形下，估算电

5、路的最大输出功率。图T9-3解：（4） Ri提供静态偏压，a通交流，习题99.1已知电路如图P9-1所示，1和T2管的饱和管压降IUcesI=3V,Ucc=15V,Ri=8Q,。选择正确答案填入空内。图 P9-1（1）电路中Di和D2管的作用是消除一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UeqoA.大于OVB,等于OVC.小于OV（3）最大输出功率Pom。A.约等于28WB.等于18WC.等于9W解：（1）C乙类功率放大电路存在交越失真，通过D1,D2克服交越失真。（5） B静态时，由于电路对称，ULQ=0卬p（15-3）20”2号2*89.2在图P9-1所示电路中

6、，已知Vcc=16V,Rl=4Q,Ti和T2管的饱和管压降|UcesI=2V,输入电压足够大。试问：（1）最大输出功率和效率各为多少?（2）晶体管的最大功耗PTnrn为多少？（3）为了使输出功率达到Am输入电压的有效值约为多少?解：（1）最大输出功率和效率别离为巴匚3L = 24.5W2RlUcc（2）晶体管的最大功耗治02%=丝生=49WImaxoM2Rl（3）输出功率为尸。，时的输入电压有效值UkUmx二卜辿X9.9V1omV29.3在甲类、乙类、甲乙类功放电路中，功放管的导通角别离是多少？解：甲类功率放大电路功放管的导通角度为360，在一个周期内一直大于0：乙类共放的导通角度为180,只

7、有半个周期大于0,甲乙类功率放大电路的导通角大于180而小于360o9.4试证明，在理想情形下甲类功放的效率不会超过50%证明：在理想情形下，忽略晶体管基极回路的损耗，则电源提供的功率为R，甲类功率放大电路在理想情形下的最大输出功率=U cc在理想情形下，甲类功率放大电路的最大效率=%=50%Pv即甲类功率放大电路的效率不会超过50%9.5双电源互补对称电路如图P9-5所示，已知电源电压12伏，负载电阻10欧，输入信号为正弦波。求（1）在晶体管火磔忽略不计的情形下，负载上能够取得的最大输出功率。（2）每一个功放管上允许的管耗是多少？（3）功放管的耐压又是多少？解:O-q o7cc图 P9-5(

8、1)匕“=史=-=7.2W2&2*10（2）每一个管耗的允许值即为管耗的最大值，即为最大输出功率的五分之一，为5二.双电源互补对称电路在同一时刻只有一个管子导通，所以功放管的耐压为管子的最大管压降=2Ua=24Vo在图P9-6所示电路中，己知二极管的导通电压Ud=,晶体管导通时的|Ube|=,T?和T管发射极静态电位Ueq=OV.试问：（1）、T3和Ts管基极的静态电位各为多少？（2）设&=100，&=100。若Ti和T3管基极的静态电流可忽略不计，则Ts管集(7&V)电极静态电流为多少？静态时G=?（3）若静态时则应调节哪个参数可使iBl=iB2?如何调节?（4）电路中二极管的个数能够是1、

9、2、3、4吗？你以为哪个最适合？为何？解：（1）T,、L和几管基极的静态电位别离为U阴=2IU.I=L4V,UB3=-UBE1=-0.7V=心+（-18）=-17.3V图P9-6（2）静态时几管集电极电流和输入电压别离为1/（02=1.66mARiz/B5=-17.3V（3）若静态时，九3,则应增大凡0（4）采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻适合，也可只用三只二极管。如此一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，能够消除交越失真：另一方面在交流通路中，九和D：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。在图P9-6所示电路中，已知T?和T4管的饱和管压降|Uces|=2V

10、,静态时电源电流可忽略不计。试问负载上可能取得的最大输出功率尸皿和效率各为多少？解：最大输出功率和效率别离为P一口B忙=4Won,2R1巴也叱&J.69.8%4为了稳固输出电压，减小非线性失真，请通过电阻用在图T9-6所示电路中引入适合的负反馈；并估算在电压放大倍数数值约为10的情形下，品的取值。解：应引入电压并联负反馈，由输出端经反馈电阻兄接口管基极，如解图所小O解囱P9.8在深度负反馈情形下，电压放大倍数14f卜ioa=1kC,所以兄10kQo估算图P9-6所示电路Tz和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗。解：功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗别离为 = * =

11、0.54AKlU0x = 2-8一|Uces| = 35.3Vuk 心一。爪上七四2殳在图P9-10所示电路中，己知Ucc=15V,n和T?管的饱和管压降I Uces I =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）负载电阻底上电流的最大值;（3）最大输出功率Pom和效率。解:（1）最大不失真输出电压有效值(2)=+2 l= 8.65VJ2负载电流最大值Lmax1.53A图 P9-10（3）最大输出功率和效率别离为U2&=9.35W2人?.”一屋-1九、64%4%在图P9-10所示电路中，心和凡可起短路保护作用。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

12、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别离为Cmax6Wx26A在图P9-12所示电路中，己知Ucc=15V,和T?管的饱和管压降|UcesI=1V,集成运放的最大输出电压幅值为12V,二极管的导通电压为。（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，稳固输出电压，且减小非线性失真，应引入哪一种组态的交流负反馈？画出图来,（3）若5=时，输出电压为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别离为WOnwx13Vr（Onax、2-.06WRl（2）应引入电压串联负反馈，电路如解图所示。（3）在深度负反馈条件下，电

13、压放大倍数为见=1kC,所以昆七49kQoOTL电路如图P9J3所示。（1）为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T?和T4管的发射极电位应为多少？若不适合，则一般应调节哪个元件参数？（2）若T?和T管的饱和管压降|UcESI=，输入电压足够大，则电路的最大输出功率凡m和效率各为多少？（3）Tz和T4管的/cm、U（br）ceo和Pcm应如何选择?图P9-13解：（1）射极电位氏=%/2=12V：若不适合，则应调节总.（rcc-|M）2 r 5.06W（2）最大输出功率和效率别离为。58.9%2勺1%一展|；,Uqc（3） L和Ti管八八和产厂的选择原则别离为Ucc/2，cm=L5AUUcc=24Vp（Ucc/2）21.w1.82W兀“L己知图P9-14所示电路中心和T?管的饱和管压降|Uc心I=2V,导通时的|UbeI=，输入电压足够大。（1）A、B、C、D点的静态电位各为多少？（2）为了保证T?和T4管工作在放大状态，管压降IUceI23V,电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？图P9-14解：1）静态电位别离为U4=,Ub=9Ucfd=10V（2）最大输出功率和效率别离为上士匚W* 55%2%L1小2集成电路LM1877N9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Uopp=（Ucc-6）V