功率放大电路习题与解答

1、习题选择题。功率放大电路的转换效率是指。输出功率与晶体管所消耗的功率之比输出功率与电源提供的平均功率之比晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在。A.饱和失真B.交越失真C.截止失真乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为，。ABC在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有。A.BB.lC.lD.UE.PCMCBO(BR)CEOCM乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达至I_。A25%B50%C%乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是A.线性失真B饱和失真C.截止失真功放电路的能量

2、转换效率主要与有关。A.电源供给的直流功率B.电路输出信号最大功率C.电路的类型解：(1)B(2)B(3)B(4)BDE(5)C(6)C(7)C如图所示电路中，设BJT的(3=100,U=,U=,l=0,电容C对交流可视为短路。输入信BECESCEO号u为正弦波。i计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom此时Rb应调节到什么数值此时电路的效率n二uiu图题2图QOiCUOQVu。CC解题2图UCESzT_U解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。由解题2图可知：OOQom由U+UU可知:OQomccOQomcESomom2UVU即有UomcccESomV-UceeES2因此，最大不失真输出功

3、率p为:omPom1Wc_Uces丄x1二2.07W88(2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为：UOQV-Uce12CES+UcES=-(V+U)2cccES所以CQV-UV-Uecoq二一ecR2RLLces=BQ=CQ=7.2mAPVUR=BEB120.7二1.57kQ7.2BQ(3)甲类功率放大电路的效率很低。PP耳=om=PVIVCCCQom=2.07x100%二24%12x0.72一双电源互补对称功率放大电路如图所示，已知Vcc=12V,Rl=8Q,气为正弦波。在BJT的饱和压降U二0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P为多少每个管子允CESom许的管耗Pcm至少应为多少每

4、个管子的耐压|U(br)ceO|至少应大于多少当输出功率达到最大时，电源供给的功率PV为多少当输出功率最大时的输入电压有效值应为多大解：(1)功率放大电路静态时U=0。在BJT的饱和压降U二0的条件下，则有u二V，因此，TOC o 1-5 h zOcESomccP=omom2RL HYPERLINK l bookmark79 o Current Document U2V21229W HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 2R2x8Lom每个管子允许的管耗P$P=X9二CM每个管子承受的最大电压为2V，所以每个管子的耐压丨U()|$2V=24VCC(

5、BR)CEOCC(2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率Pv2V(VU)2V2eccceESnRL当输出功率最大时的输入电压幅值U-V=12V。imCCU=-:imQ849Vi心cc=11.46WnRL则有效值为+uo电路如图所示，已知VCC=15V,Rl=16Q,气为正弦波。在输入信号U=8V(有效值)时:电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率i当输入信号幅值U二V=15V时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率imCC当输入信号幅值U二V=20V时，电路的输出会发生什么现象imCC解：在输入信号U=8V(有效值)时，输出信号的振幅U=8卮V,贝IiomU2电路的输出功率

6、为P=om=4Wo2RL电路的两个晶体管管耗相等,总管耗为直流电源供给的功率电路的效率2VUP=ce；TnRL2VUP=eeum=6.75WVnRLPnU“耳=lum=59.2%P4VVeeurnOm2RL2=2.75W接近电源电压。电路(2)在输入信号幅值U二V=15V时，输出信号的振幅亦可达到U=15VimCCom的输出功率可以达到最大值。U2电路的输出功率为P=om=7.03Wu2RL电路的两个晶体管管耗相等,总管耗为2VUU2P=CComom=1.93WTnR2RLL直流电源供给的功率P=2Vccom=8.96WVnRLPnU电路的效率n=F=om78.5%P4VVcc(3)当输入信号

7、幅值U二V=20V时，电路的输出会发生失真。imCC在图所示电路中，已知V=16V,R=4Q,T和匚管的饱和管压降丨U|=2V，输入电压CCL12CES足够大。最大输出功率p和效率n各为多少om晶体管的最大功耗P为多少Tmax解：(1)最大输出功率P为om(V-U|)2P=CCCES=24.5Wom2R效率n为LPnUnV-U=o-.om一ceCES-P4V4VVCCCC(2)每个晶体管的最大功耗P为TmaxV22P=CC=Pu0.2P4.9WTmaxn2Rn2omomL68.69%在图所示电路中，已知V=15V,T和匚管的饱和管压降|U|=2V,CC12CES输入电压足够大。最大不失真输出电

8、压的有效值负载电阻兀上电流的最大值最大输出功率P和效率n+uiL+uoCC解：(1)最大不失真输出电压有效值为(2)负载电流最大值-(VCC-UCEsb8.65V(3)最大输出功率和效率分别为i=Cecesu1.53ALmaxR+R4LomLU2U2P=om=oQ935Wom2RRLLnV-U-U耳二CCCESR4Q64%4VCC一带前置推动级的甲乙类双电源互补对称功放电路如图所示，图中Vcc=20V,Rl=8Q,和T管的|U|=2VoL12CES当T管输出信号U=10V(有效值)时，计算电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率3o3和效率计算该电路的最大不失真输出功率、效率和达到最大不失真输

9、出时所需U的有效值o3o解：(1)该电路由两级放大电路组成，其中t3管电路为推动级，与t2管组成互补对称功放电路。T管的输出信号U就是功放电路的输入信号电压。故当U=1OV(有效值)时，电路的输3o3o3出功率为：U2U21020=12.5W直流电源供给的功率为：2VUCComnR2x20 xlO3.14x8Q22.5W总管耗为：P二PP二10WTVo效率为：P12.5耳=x100%Q55.6%P22.5VVL(2)该电路的最大不失真输出功率为：om(V-|U)2CCCES2R二20.25W直流电源供给的功率为：2VUCCnRom2VCC(VCC一UCEsI)nR=28.66W效率为：所需的U

10、s的有效值为:20.2528.66100%-70.7%ce-UICES-=12.73Vo3一乙类单电源互补对称(OTL)电路如图(a)所示，设-和T2的特性完全对称，气为正弦波,R=80L静态时，电容C两端的电压应是多少若管子的饱和压降Uces可以忽略不计。忽略交越失真，当最大不失真输出功率可达到9W时,CES电源电压V至少应为多少CC为了消除该电路的交越失真，电路修改为图(b)所示，若此修改电路实际运行中还存在交越失真，应调整哪一个电阻如何调oui+uLL+uoIR1(a)(b)图题8图解：(1)静态时，电容c两端的电压应是V/2。CC若管子的饱和压降Uces可以忽略不计。忽略交越失真，最大

11、不失真输出功率为CESU2V2omccom2R8RLL当最大不失真输出功率P达到9W时,电源至少应为V=24V。omcc图(b)所示，若此修改电路在实际运行中还存在交越失真，应调整电阻R3,使该电阻增大，从而消除交越失真。在图所示电路中，已知V=15V,T和匚管的饱和管压降|U|=1V，集成运放的最大输CC12CES出电压幅值为土13V,二极管的导通电压为。若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少为了提高输入电阻，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在电路中画出反馈电路。若卩=时，U=5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少io+uo解：(1)输出电压幅值和最大输出功

12、率分别为u-13VOmax_(uA，2)2106wP=OmaxQ10.6WomRL(2)应引入电压串联负反馈，电路如解题9图所示。解题9图在深度负反馈条件下，电压放大倍数为:U1A=oq1+uUiRfR4-UA=o=50“UiR4=2k所以R,=98kO。某电路的输出级如图所示。试分析(1)R3、图题10图解:(1)R3、R4和T3组成“Ube扩大电路”用以消除交越失真。由图可知：URU沁U+-BE3R二(1+-3)UCE3BE3R3RBE344调节R3/R4的值，可以改变uC“的值。若电路出现交越失真，增大r3/r4(uce3)的值，使输TOC o 1-5 h z34CE334CE3出管在静

13、态时处于微导通，便可消除信号在零点附近的交越失真现象。(2)当电路输出电流过大时，D2可起到过载保护作用。其工作原理如下：ITtUTtUJTD导通TlJTIJ；E1R1O1B1E1ITtUTtUTtd导通tIIJoE2R2O2B2E2一个简易手提式小型扩音机的输出级如图所示。试计算负载上输出功率和扩音机效率(2)验算功率BJT3AD1的定额是否超过提示：电路基本上工作在乙类，Tr2内阻可忽略，变压器效率为。管子3AD1的丨卩俪低。|=30V,Icm=1.5A,P=1W(加散热片150X150X3mm3时为8W)CM此题的等效交流负载电阻(3)可参考双电源互补对称功放的有关计算公式算出BJT集电

14、极输出功率,再乘以变压器就是负载rl上的输出功率。解：(1)(2)最大集电极电流为每管的最大反压降为：RL8Q图题11图（N丫rIN21V21122P=cc=x=9WOC2R28LR=I2x8=8QLP=P-n=9x80%=7.2WOOCT2V2P=ccu11.46WvnRLPn=ou62.8%PvVI=cc=1.5AcMRLV=2V=24VCEmaxCCP=P=1（P-P）=1.23WT1T22VOC每管的功耗为由上分析计算结果可知：3AD1的定额未超过，可以使用。12.2030集成功率放大器的一种应用电路如图所示，双电源供电，电源电压为正负15V,假定其输出级BJT的饱和压降UCEs可以忽略不计，气为正弦电压。指出该电路属于OTL还是OCL电路求理想情况下最大输出功率Pom求电路输出级的效率n+uo解：(1)该电路属于OCL电路。(2)U2V2P=om=CC=14.06Wom2R2RLL2V2P=ku17.9WvnRL(3)P14.06H=f=00%u78.5%P17.9v1