模拟电路第四章课后习题答案.doc

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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,假设三极管的饱和管压降UCES1V,试估算电路的最大输出功率Pom;估算电路中直流电源消耗的功率PV和效率。解:如忽略UCES,则 如忽略UCES,则此题的意图是理解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:三极管的最大功耗等于多少?流过三极管的最大集电极电流等于多少?三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少?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: 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,而略小于1,故。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8,假设三极管的饱和管压降UCES1V,估算电路的最大输出功率Pom;估算电路中直流电源消耗的功率PV和效率。将本题的估算结果与习题4-1进行比较。解:如忽略UCES,则 如忽略UCES,则可见,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:估算三极管的最大功耗;估算三极管的最大集电极电流;估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压;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: 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,而略小于1,故。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,假设三极管的饱和管压降UCES均为V,如果要求得到最大输出功率PomW,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 对于图P4-3的OTL电路 可见,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,而后者需要正、负两路直流电源。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:静态时,电容C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,三极管的,PCM=200mW,若电阻R或某一个二极管开路,三极管是否安全?解:静态时,电容C两端的电压应等于VCC/2,即5V。应调整电阻R1达到此要求。 若电阻R或某一个二极管开路,则因此,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:静态时,负载RL中的电流应为多少?若输出电压波形出现交越失真,应调整哪个电阻?如何调整?若二极管VD1或VD2的极性接反,将产生什么后果?若VD1、VD2、R2三个元件中任一个发生开路,将产生什么后果?解:静态时,负载RL中的电流应为0,如不符合要求,应调整电阻R1;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;若二极管VD1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;若VD1、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,并列出复合管的和rbe的表达式。解:(a) 接法不正确。因iC1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b1和e2之间无论加上何种极性的电压,VT1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iC1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。b1是复合管的b,e1(c2)是复合管的e,e2是复合管c,复合管的rbe和和分别为 (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VCC16V,负载电阻RL=8,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ICM、U(BR)CEO和PCM; 假设复合管的总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? 若本电路不采用复合管,而用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?解: 如忽略UCES,则 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: 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。 分别说明以下元件的作用:R1、VD1和VD2;R3和C;RF。 已知VCC=15V,RL=8,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。解: 共有三个放大级。输入级包括三极管VT1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。 R1、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。 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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