功率放大電路習題與解答

1、習題選擇題。功率放大電路的轉換效率是指。輸出功率與晶體管所消耗的功率之比輸出功率與電源提供的平均功率之比晶體管所消耗的功率與電源提供的平均功率之比乙類功率放大電路的輸出電壓信號波形存在。A.飽和失真B.交越失真C.截止失真乙類雙電源互補對稱功率放大電路中，若最大輸出功率為2W,則電路中功放管的集電極最大功耗約為，。ABC在選擇功放電路中的晶體管時，應當特別注意的參數有。A.BB.lC.lD.UE.PCMCBO(BR)CEOCM乙類雙電源互補對稱功率放大電路的轉換效率理論上最高可達至I_。A25%B50%C%乙類互補功放電路中的交越失真，實質上就是A.線性失真B飽和失真C.截止失真功放電路的能量

2、轉換效率主要與有關。A.電源供給的直流功率B.電路輸出信號最大功率C.電路的類型解：(1)B(2)B(3)B(4)BDE(5)C(6)C(7)C如圖所示電路中，設BJT的(3=100,U=,U=,l=0,電容C對交流可視為短路。輸入信BECESCEO號u為正弦波。i計算電路可能達到的最大不失真輸出功率Pom此時Rb應調節(jié)到什么數值此時電路的效率n二uiu圖題2圖QOiCUOQVu。CC解題2圖UCESzT_U解：(1)先求輸出信號的最大不失真幅值。由解題2圖可知：OOQom由U+UU可知:OQomccOQomcESomom2UVU即有UomcccESomV-UceeES2因此，最大不失真輸出功

3、率p為:omPom1Wc_Uces丄x1二2.07W88(2)當輸出信號達到最大幅值時，電路靜態(tài)值為：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)甲類功率放大電路的效率很低。PP耳=om=PVIVCCCQom=2.07x100%二24%12x0.72一雙電源互補對稱功率放大電路如圖所示，已知Vcc=12V,Rl=8Q,氣為正弦波。在BJT的飽和壓降U二0的條件下，負載上可能得到的最大輸出功率P為多少每個管子允CESom許的管耗Pcm至少應為多少每

4、個管子的耐壓|U(br)ceO|至少應大于多少當輸出功率達到最大時，電源供給的功率PV為多少當輸出功率最大時的輸入電壓有效值應為多大解：(1)功率放大電路靜態(tài)時U=0。在BJT的飽和壓降U二0的條件下，則有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每個管子允許的管耗P$P=X9二CM每個管子承受的最大電壓為2V，所以每個管子的耐壓丨U()|$2V=24VCC(

5、BR)CEOCC(2)當輸出功率達到最大時，電源供給的功率Pv2V(VU)2V2eccceESnRL當輸出功率最大時的輸入電壓幅值U-V=12V。imCCU=-:imQ849Vi心cc=11.46WnRL則有效值為+uo電路如圖所示，已知VCC=15V,Rl=16Q,氣為正弦波。在輸入信號U=8V(有效值)時:電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率i當輸入信號幅值U二V=15V時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率imCC當輸入信號幅值U二V=20V時，電路的輸出會發(fā)生什么現象imCC解：在輸入信號U=8V(有效值)時，輸出信號的振幅U=8卮V,貝IiomU2電路的輸出功率

6、為P=om=4Wo2RL電路的兩個晶體管管耗相等,總管耗為直流電源供給的功率電路的效率2VUP=ce；TnRL2VUP=eeum=6.75WVnRLPnU“耳=lum=59.2%P4VVeeurnOm2RL2=2.75W接近電源電壓。電路(2)在輸入信號幅值U二V=15V時，輸出信號的振幅亦可達到U=15VimCCom的輸出功率可以達到最大值。U2電路的輸出功率為P=om=7.03Wu2RL電路的兩個晶體管管耗相等,總管耗為2VUU2P=CComom=1.93WTnR2RLL直流電源供給的功率P=2Vccom=8.96WVnRLPnU電路的效率n=F=om78.5%P4VVcc(3)當輸入信號

7、幅值U二V=20V時，電路的輸出會發(fā)生失真。imCC在圖所示電路中，已知V=16V,R=4Q,T和匚管的飽和管壓降丨U|=2V，輸入電壓CCL12CES足夠大。最大輸出功率p和效率n各為多少om晶體管的最大功耗P為多少Tmax解：(1)最大輸出功率P為om(V-U|)2P=CCCES=24.5Wom2R效率n為LPnUnV-U=o-.om一ceCES-P4V4VVCCCC(2)每個晶體管的最大功耗P為TmaxV22P=CC=Pu0.2P4.9WTmaxn2Rn2omomL68.69%在圖所示電路中，已知V=15V,T和匚管的飽和管壓降|U|=2V,CC12CES輸入電壓足夠大。最大不失真輸出電

8、壓的有效值負載電阻兀上電流的最大值最大輸出功率P和效率n+uiL+uoCC解：(1)最大不失真輸出電壓有效值為(2)負載電流最大值-(VCC-UCEsb8.65V(3)最大輸出功率和效率分別為i=Cecesu1.53ALmaxR+R4LomLU2U2P=om=oQ935Wom2RRLLnV-U-U耳二CCCESR4Q64%4VCC一帶前置推動級的甲乙類雙電源互補對稱功放電路如圖所示，圖中Vcc=20V,Rl=8Q,和T管的|U|=2VoL12CES當T管輸出信號U=10V(有效值)時，計算電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率3o3和效率計算該電路的最大不失真輸出功率、效率和達到最大不失真輸

9、出時所需U的有效值o3o解：(1)該電路由兩級放大電路組成，其中t3管電路為推動級，與t2管組成互補對稱功放電路。T管的輸出信號U就是功放電路的輸入信號電壓。故當U=1OV(有效值)時，電路的輸3o3o3出功率為：U2U21020=12.5W直流電源供給的功率為：2VUCComnR2x20 xlO3.14x8Q22.5W總管耗為：P二PP二10WTVo效率為：P12.5耳=x100%Q55.6%P22.5VVL(2)該電路的最大不失真輸出功率為：om(V-|U)2CCCES2R二20.25W直流電源供給的功率為：2VUCCnRom2VCC(VCC一UCEsI)nR=28.66W效率為：所需的U

10、s的有效值為:20.2528.66100%-70.7%ce-UICES-=12.73Vo3一乙類單電源互補對稱(OTL)電路如圖(a)所示，設-和T2的特性完全對稱，氣為正弦波,R=80L靜態(tài)時，電容C兩端的電壓應是多少若管子的飽和壓降Uces可以忽略不計。忽略交越失真，當最大不失真輸出功率可達到9W時,CES電源電壓V至少應為多少CC為了消除該電路的交越失真，電路修改為圖(b)所示，若此修改電路實際運行中還存在交越失真，應調整哪一個電阻如何調oui+uLL+uoIR1(a)(b)圖題8圖解：(1)靜態(tài)時，電容c兩端的電壓應是V/2。CC若管子的飽和壓降Uces可以忽略不計。忽略交越失真，最大

11、不失真輸出功率為CESU2V2omccom2R8RLL當最大不失真輸出功率P達到9W時,電源至少應為V=24V。omcc圖(b)所示，若此修改電路在實際運行中還存在交越失真，應調整電阻R3,使該電阻增大，從而消除交越失真。在圖所示電路中，已知V=15V,T和匚管的飽和管壓降|U|=1V，集成運放的最大輸CC12CES出電壓幅值為土13V,二極管的導通電壓為。若輸入電壓幅值足夠大，則電路的最大輸出功率為多少為了提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線性失真，應引入哪種組態(tài)的交流負反饋在電路中畫出反饋電路。若卩=時，U=5V，則反饋網絡中電阻的取值約為多少io+uo解：(1)輸出電壓幅值和最大輸出功

12、率分別為u-13VOmax_(uA，2)2106wP=OmaxQ10.6WomRL(2)應引入電壓串聯負反饋，電路如解題9圖所示。解題9圖在深度負反饋條件下，電壓放大倍數為:U1A=oq1+uUiRfR4-UA=o=50“UiR4=2k所以R,=98kO。某電路的輸出級如圖所示。試分析(1)R3、圖題10圖解:(1)R3、R4和T3組成“Ube擴大電路”用以消除交越失真。由圖可知：URU沁U+-BE3R二(1+-3)UCE3BE3R3RBE344調節(jié)R3/R4的值，可以改變uC“的值。若電路出現交越失真，增大r3/r4(uce3)的值，使輸TOC o 1-5 h z34CE334CE3出管在靜

13、態(tài)時處于微導通，便可消除信號在零點附近的交越失真現象。(2)當電路輸出電流過大時，D2可起到過載保護作用。其工作原理如下：ITtUTtUJTD導通TlJTIJ；E1R1O1B1E1ITtUTtUTtd導通tIIJoE2R2O2B2E2一個簡易手提式小型擴音機的輸出級如圖所示。試計算負載上輸出功率和擴音機效率(2)驗算功率BJT3AD1的定額是否超過提示：電路基本上工作在乙類，Tr2內阻可忽略，變壓器效率為。管子3AD1的丨卩儷低。|=30V,Icm=1.5A,P=1W(加散熱片150X150X3mm3時為8W)CM此題的等效交流負載電阻(3)可參考雙電源互補對稱功放的有關計算公式算出BJT集電

14、極輸出功率,再乘以變壓器就是負載rl上的輸出功率。解：(1)(2)最大集電極電流為每管的最大反壓降為：RL8Q圖題11圖（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每管的功耗為由上分析計算結果可知：3AD1的定額未超過，可以使用。12.2030集成功率放大器的一種應用電路如圖所示，雙電源供電，電源電壓為正負15V,假定其輸出級BJT的飽和壓降UCEs可以忽略不計，氣為正弦電壓。指出該電路屬于OTL還是OCL電路求理想情況下最大輸出功率Pom求電路輸出級的效率n+uo解：(1)該電路屬于OCL電路。(2)U2V2P=om=CC=14.06Wom2R2RLL2V2P=ku17.9WvnRL(3)P14.06H=f=00%u78.5%P17.9v1