模拟电子技术答案第9章功率放大电路.doc

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 BICM CICBO DUCEO EPCM FfT(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都使输出电压大于输入电压；( )都使输出电流大于输入电流；( )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前者比后者电源电压高；( )前者比后者电压放大倍数数值大；( )前者比后者效率高；( )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前者比后者电流放大倍数大；( )前者比后者效率高；( )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=8，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.0 B.=0 C.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iB1iB3，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=2，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P9.89.9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。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 = 1k，Rf =49k。9.12 OTL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 ：9.14 LM1877N -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70 dB。图P 9.14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8。图P9.14 (1)图示电路为那种功率放大电路？(2)静态时uP 、uN 、uO 、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P om和效率各为多少？ (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： 效率为： (3)输入电压有效值： 。9.16 TDA1556 为2 通道BTL 电路，图P9.16 所示为TDA1556 中一个通道组成的实用电路。已知VCC=15V，放大器的最大输出电压幅值为13V 。 图P9.16 (1)为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压UREF应为多少伏？静态时uol和uo2各为多少伏？(2)若Ui足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？(3)若电路的电压放大倍数为20 ，则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)基准电压：UREF=VCC/2=7.5V；静态时uol=uo2=7.5V(2)最大输出功率和效率分别为： ； (3)输入电压有效值：9.17 TDA1556 为2 通道BTL电路，图P9.17 所示为TDA1556 中一个通道组成的实用电路。已知VCC=15V，放大器的最大输出电压幅值为13V 。 （1）输入信号分别作用于A1、A2的同相输入端还是反相输入端？若输入电压为，则A1、A2的输入各为多少？(2)为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压UREF应为多少伏？静态时uol和uo2各为多少伏？(3)若足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？图P9.17解：（1）输入信号分别作用于A1的同相端、A2的反相端，都为。（2）同题9.16(1)。（3）同题9.16 (2)。9.18 已知型号为TDA1521 、LM1877 和TDA1556 的电路形式和电源电压范围如表所示，它们的功放管的最小管压降均为3V 。型号TDA1521LM1877TDA1556电路形式OCLOTLBTL电源电压7.520V6.024V6.018V(1)设在负载电阻均相同的情况下，三种器件的最大输出功率均相同。已知OCL 电路的电源电压VCC =10V ，试问OTL 电路和BTL 电路的电源电压分别应取多少伏？(2)设仅有一种电源，其值为15V ；负载电阻为32。问三种器件的最大输出功率各为多少？解：(1) OTL 电路应取VCC=20V , BTL 电路应取VCC=13V 。(2) OTL 、OCL 和BTL 电路的最大输出功率分别为： 补充9.1 补图P9.1所示为两个带自举的功放电路。试分别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通路，并指出哪些元件起自举作用。(a) (b)补图P9.1 解：在图(a)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T2导通，电流从C4 的正端经T2、地、扬声器至C4的负端；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T1导通，电流从VCC经T2、C4、扬声器至地。C2、R3 起自举作用。在图(b)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T3导通，电流从VCC经扬声器、C2、T3至地；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T2导通，电流从C2的正端经扬声器、T2至C2的负端。C2、R2起自举作用。