9章 功率放大電路題解

本文格式為Word版，下載可任意編輯——9章功率放大電路題解第九章功率放大電路

9.1在圖題9.1所示電路中，已知VCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的飽和管壓降│UCES│＝2V，輸入電壓足夠大。試問(wèn)：（1）最大輸出功率Pom和效率η各為多少？（2）晶體管的最大功耗PTmax為多少？

（3）為了使輸出功率達(dá)到Pom，輸入電壓的有效值約為多少？圖題9.1

解：（1）最大輸出功率和效率分別為

Pom?(VCC?UCES)22RL?24.5W

??πVCC?UCES??69.8%4VCC（2）晶體管的最大功耗PTmax?0.2PoM20.2?VCC??6.4W

2RL（3）輸出功率為Pom時(shí)的輸入電壓有效值Ui?Uom?VCC?UCES2?9.9V

9.2在圖題9.2所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓UD＝0.7V，晶體管導(dǎo)通時(shí)的│UBE│＝0.7V，T2和T4管發(fā)射極靜態(tài)電位UEQ＝0V。

第九章題解－1

圖題9.2

試問(wèn)：

（1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？

（2）設(shè)R2＝10kΩ，R3＝100Ω。若T1和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計(jì)，則T5管集電極靜態(tài)電流為多少？靜態(tài)時(shí)uI＝？

（3）若靜態(tài)時(shí)iB1＞iB3，則應(yīng)調(diào)理哪個(gè)參數(shù)可使iB1＝iB2？如何調(diào)理？（4）電路中二極管的個(gè)數(shù)可以是1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個(gè)最適合？為什么？

解：

（1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位分別為

UB1＝1.4VUB3＝－0.7VUB5＝－17.3V

（2）靜態(tài)時(shí)T5管集電極電流和輸入電壓分別為

ICQ?VCC?UB1?1.66mAR2

uI?uB5??17.3V

（3）若靜態(tài)時(shí)iB1＞iB3，則應(yīng)增大R3。

（4）采用如下圖兩只二極管加一個(gè)小阻值電阻適合，也可只用三只二極管。這樣一方面可使輸出級(jí)晶體管工作在臨界導(dǎo)通狀態(tài)，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和D2管之間的動(dòng)態(tài)電阻又比較小，可忽略不計(jì)，從而減小交流信號(hào)的損失。

9.3在圖題9.3所示電路中，已知VCC＝15V，T1和T2管的飽和管壓降│UCES│＝2V，輸入電壓足夠大。求解：

第九章題解－2

（1）最大不失真輸出電壓的有效值；（2）負(fù)載電阻RL上電流的最大值；（3）最大輸出功率Pom和效率η。解：（1）最大不失真輸出電壓有效值

Uom?RL?(VCC?UCES)R4?RL2?8.65V

（2）負(fù)載電流最大值iLmax?VCC?UCES?1.53A

R4?RL圖題9.3（3）最大輸出功率和效率分別為

Pom

2Uom??9.35W2RL??πVCC?UCES?UR4??64%4VCC

9.4設(shè)電路如圖9.4所示，管子在輸入信號(hào)vi作用下，在一周期內(nèi)T1和T2輪番導(dǎo)電約

180?，電源電壓VCC?20V，負(fù)載RL?8?，試計(jì)算：

（1）在輸入信號(hào)Vi?10V（有效值）時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率；

（2）當(dāng)輸入信號(hào)vi的幅值為Vim?VCC?20V時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。

解：（1）Vi?10V為有效值

V?2100P????12.5W

RL822VCCVomVom管耗PT?P，?V?P???RL2RL212VCCVomVom12V于是，PT1?PT2?[?]?[?CC2?RL2RL2?RLVi22Vi?]

RL212202322?[??2?10?]?5.0W2?88二極管耗：PT?2PT1?10.0W

由能量守衡：PWV?P??PT?12.5?10.0?22.5效率：??

P?12.5?100%??100%?55.6%PV22.5第九章題解－3

（2）Vim?VCC?20V，Vom?Vim?20V，即輸出幅度為最大幅度值時(shí)

22VCC1Vom1202輸出功率：P??????25W

2RL2RL28222VCC2VCCVomVom2VCC總的管耗功率：PT?2PT1????(?)

?RL2RLRL?422VCC11?(?)?6.85W

RL?4則電源功率：PWV?P??PT?25?6.85?31.85于是可得效率：??

9.5在圖題9.5所示電路中，已知VCC＝15V，T1和T2管的飽和管壓降│UCES│＝1V，集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為±13V，二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V。

P?25?100%??100%?78.5%PV31.85

圖題9.5

（1）若輸入電壓幅值足夠大，則電路的最大輸出功率為多少？（2）為了提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線性失真，應(yīng)引入哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？畫出圖來(lái)。

（3）若Ui＝0.1V時(shí)，Uo＝5V，則反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻的取值約為多少？解：（1）輸出電壓幅值和最大輸出功率分別為

uOmax?13V

(uOmax2)2Pom??10.6WRL第九章題解－4

（2）應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電路如解圖P9.5所示。

解圖題9.5

（3）在深度負(fù)反饋條件下，電壓放大倍數(shù)為

??URfUo??Au??1?Au?o?50??UR1UiiR1＝1kΩ，所以Rf≈49kΩ。

9.6一單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路如圖題9.6所示，設(shè)T1、T2的特性完全對(duì)稱，vi為正弦

波，VCC?12V，RL?8?。試回復(fù)以下問(wèn)題：（1）靜態(tài)時(shí)，電容C2兩端電壓應(yīng)是多少？調(diào)整哪個(gè)電阻能滿足這一要求？（2）動(dòng)態(tài)時(shí)，若輸出