模拟电子技术第九章课后习题答案.docx

模拟电子技术第九章课后习题答案.docx

《模拟电子技术第九章课后习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术第九章课后习题答案.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

模拟电子技术第九章课后习题答案

第九章功率放大电路

自测　题

　一、选择合适的答案，填入空内。

只需填入Ａ、B或C。

（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,负载上可能获得的最大　。

　　　　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　　。

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OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为１W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为。

　　A.1Ｗ　　Ｂ．0.５W　C．0.2Ｗ

（4）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有　　　。

　　　A．β　　　Ｂ.ICM　　　　C.ICBO

　D．BＵCEO　　　　E.PCM　F．fＴ

（５）若图T9．1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为│UCES│,则最大输出功率POM=　　。

Ａ.

　　B．

　C.

图Ｔ9.１

　解:

（1）Ａ　（２）Ｂ　（3）C　（4）B　Ｄ　Ｅ（5）C

　二、电路如图T9.2所示,已知T1和T2的饱和管压降│ＵCEＳ│＝2V，直流功耗可忽略不计。

图T9.2

　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η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）电压放大倍数为

R1＝1kΩ，故R5至少应取10．３ｋΩ。

习　　题

９.1分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“√”,凡错者在括号内打“×”。

（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耗散功率应大于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

　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

　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

　　1）前者比后者电流放大倍数大；（　）

　　2）前者比后者效率高;（）

　3）在电源电压相同的情况下,前者比后者的输出功率大。

（　　）

解:

（1）×

（2）√（3）×　（４）×　×√

（5）×　×√　√（６）×　√　√

　　9.2已知电路如图P9.２所示，T１和T2管的饱和管压降│UCEＳ│＝３V,VCＣ=１５Ｖ,ＲＬ=8Ω，。

选择正确答案填入空内。

图P9.2

（1）电路中D1和D2管的作用是消除　。

　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　。

　　　A．＞0Ｖ　　　B．＝0Ｖ　　C．<0V

　（３）最大输出功率POM。

　　　A.≈28W　　　　B．＝18W　　C.=９W

　（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路,则输出电压　　。

　Ａ.为正弦波　　　B.仅有正半波　C.仅有负半波

　　　　（5）若D1虚焊,则T1管　。

　　　A．可能因功耗过大烧坏　B．始终饱和　　Ｃ．始终截止

解:

（1）Ｃ（２）B（3）Ｃ　（4）C　（5）A

９.３电路如图P9．2所示。

在出现下列故障时,分别产生什么现象。

（1）R1开路；

（2）D1开路;（３）R2开路；（4）T1集电极开路；

　（5）R1短路；（６）D1短路。

解：

（１）仅有负半周；

（2）T１、Ｔ2将因功耗过大而损坏；

　（3）仅有正半周;

（4）T2将因功耗过大而损坏；

（5）uO=VCC-ＵＢE１≈14．3V；　　

　　（６）稍有交越失真。

9.４在图Ｐ９.2所示电路中,已知VCC=1６Ｖ,RL＝4Ω,T１和T2管的饱和管压降│ＵＣEＳ│＝2Ｖ，输入电压足够大。

试问：

（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？

（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少?

　　（3）为了使输出功率达到Ｐom,输入电压的有效值约为多少？

解：

（１）最大输出功率和效率分别为

（2）晶体管的最大功耗

（3）输出功率为Poｍ时的输入电压有效值

9.5在图Ｐ9．５所示电路中,已知二极管的导通电压UＤ＝0．7Ｖ,晶体管导通时的│UＢE│＝0.7V,T2和T4管发射极静态电位UEQ＝0V。

图P９.5

　　试问：

（1）T１、T3和T5管基极的静态电位各为多少?

（2）设R２＝10kΩ，R3＝100Ω。

若T1和T３管基极的静态电流可忽略不计，则Ｔ5管集电极静态电流为多少?

静态时ｕI=？

　（３）若静态时iB1>iB3,则应调节哪个参数可使ｉB１=iB2?

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管基极的静态电位分别为

　　ＵB1=1.4VUB３=－0.7VＵＢ5＝－17.3Ｖ

（2）静态时T５管集电极电流和输入电压分别为

　（３）若静态时iB1>iB3，则应增大R3。

（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,D1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，分别产生什麽现象。

　　（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）无输出；　　

（2）功放管将因功耗过大而损坏；　

　（3）uO＝VCC－UBE1-UＢE２≈1６.6V

　　（4）正、负半周不对称,正半周幅值小;

　　（5）稍有交越失真。

　　9.7在图P９.5所示电路中,已知T2和T4管的饱和管压降│UCES│＝2Ｖ,静态时电源电流可忽略不计。

试问负载上可能获得的最大输出功率Pｏm和效率η各为多少?

解:

最大输出功率和效率分别为

　　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P9.4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。

　　　　　　　　　　　　Rf

解图P9.8

　在深度负反馈情况下,电压放大倍数

R1=１kΩ，所以Rf≈10kΩ。

　　9．7

（2）　估算图P9.5所示电路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。

　解:

功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为

　9.9在图P9.9所示电路中,已知ＶCC=15V,Ｔ1和Ｔ2管的饱和管压降│UCEＳ│=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η。

解:

（1）最大不失真输出电压有效值

（2）负载电流最大值

　　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管的饱和管压降│UCＥS│=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P9.１0所示。

解图P9.1１

（３）在深度负反馈条件下，电压放大倍数为

Ｒ1＝１kΩ，所以Rf≈4９　kΩ。

9.12OＴＬ电路如图P9.１２所示。

图P9．12

（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管的饱和管压降│UＣES│＝3V，输入电压足够大,则电路的最大输出功率Pom和效率η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T1和T２管的饱和管压降│UＣES│=2V,导通时的│UＢＥ│＝０.7V，输入电压足够大。

图Ｐ9.1３

　　（１）A、B、C、Ｄ点的静态电位各为多少？

（2）为了保证Ｔ2和Ｔ4管工作在放大状态，管压降│ＵCE│≥３V,电路的最大输出功率Pｏm和效率η各为多少？

解:

（1）静态电位分别为

　　　UA＝０.7Ｖ，ＵB＝9.3Ｖ，ＵC=11.４V,UD=1０Ｖ

（2）最大输出功率和效率分别为

９．１4LM1８77N－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ＵOPP＝（VCC－６）V，开环电压增益为７０dB。

图P9.１4所示为ＬＭ１87７N-9中一个通道组成的实用电路,电源电压为24Ｖ,C1~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８Ω。

图P9.14

（1）静态时uＰ、uN、

、uO各为多少?

（2）设输入电压足够大，电路的的最大输出功率Pｏｍ和效率η各为多少？

　解：

（1）静态时

（2）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Poｍ和效率η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）最大输出功率和效率分别为

（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uO1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η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　　uO1=uO2＝7.5Ｖ。

　（２）最大输出功率和效率分别为

（3）输入电压有效值

9.17TDA１556　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＝15，放大器的最大输出电压幅值为13V。

图P9.１7

（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uO1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η各为多少?

　　解:

同题9.1６（１）、

（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│ＵCEｍiｎ│均为3Ｖ。

型　号

TＤA１５２1

LM1877

TＤＡ１556

电路形式

OＣL

OＴL

BＴL

电源电压

±7.5～±20V

6.0~２4V

６.０~18Ｖ

（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32Ω。

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