(完整word版)功率放大電路習(xí)題解讀

1、功率放大電路習(xí)題1分析下列說法是否正確，凡對者在括號內(nèi)打“V”，凡錯者在括號內(nèi) 打 “ X” 。（ 1 ） 在 功 率 放 大 電 路 中 ， 輸 出 功 率 愈 大 ， 功 放 管 的 功 耗 愈 大 。（）（ 2） 功率 放 大 電 路 的 最 大輸 出 功 率 是 指 在 基 本 不 失 真情 況 下 ， 負(fù) 載 上 可 能 獲 得 的 最 大 交流 功 率 。（ ）（ 3 ） 當(dāng) OCL 電 路 的 最 大 輸 出 功 率 為 1W 時 ， 功 放 管 的 集 電 極 最 大 耗 散 功 率 應(yīng) 大 于 1W 。（ ）（ 4 ） 功 率 放 大 電 路 與 電 壓 放 大 電 路 、

2、電 流 放 大 電 路 的 共 同 點 是1）都 使 輸 出 電 壓大 于 輸入 電 壓 ；（ ）2）都 使 輸 出 電 流大 于 輸入 電 流 ；（ ）3）都 使 輸 出 功 率大 于 信號 源 提 供 的 輸 入 功率 。（）（ 5）功 率 放大 電 路 與 電壓 放 大電 路 的區(qū) 別 是1）前 者 比 后 者 電源 電 壓高 ；（）2）前 者 比 后 者 電 壓 放 大 倍 數(shù) 數(shù) 值 大 ；（）3）前 者 比 后 者 效 率 高 ；（）4）在 電 源 電 壓 相同 的 情況 下 ， 前 者 比 后 者 的 最 大 不失 真 輸 出電 壓 大 ；（ ）（ 6）功 率 放大 電 路 與

3、電流 放 大電 路 的區(qū) 別 是1）前者 比 后 者 電 流 放 大倍 數(shù) 大；（）2） 前 者 比 后 者 效 率 高 ；（）3）在 電 源 電 壓相 同 的 情況 下 ， 前者 比 后 者 的 輸 出功 率 大 。（）解 ：（ 1 ） X （ 2 ） V（ 3 ） X （ 4 ） X X V（ 5 ） X X V V（ 6） X V V2 已知電路如圖P9.2所示，Ti和T2管的飽和管壓降丨Uces | = 3V , Vcc=15V , Rl = 8 Q , o選擇正確答案填入空內(nèi)。(1)電路中D1和D2管的作用是消除。截止失真C.交越失真A.飽和失真B .(2)靜態(tài)時，晶體管發(fā)射極電位U

4、 EQ。A.> 0VB .=0VC .v 0V(3)最大輸出功率Pom。A .28WB .=18WC.=9W(4)當(dāng)輸入為正弦波時，若R1虛焊，即開路，則輸出電壓。A .為正弦波B .僅有正半波C.僅有負(fù)半波(5)若D1虛焊，則T1管。A .可能因功耗過大燒壞B .始終飽和C .始終截止解：(1 )C( 2) B( 3 ) C(4) C(5) A29 p 圖3在圖P9.2所示電路中，已知Vcc = 16V , Rl = 4 Q , Ti和T2管的飽和管 壓降丨Uces I = 2V ,輸入電壓足夠大。試問：（1）最大輸出功率Pom和效率n各為多少？（2）晶體管的最大功耗Pt max為多少

5、？（3）為了使輸出功率達(dá)到Pom，輸入電壓的有效值約為多少？解：（1）最大輸出功率和效率分別為Pom(VCCU CES )2Rl24.5Wn VccU CES69.8%Vcc(2 )晶體管的最大功耗Tmax°.2PoM0.2 vCc2RL6.4W(3 )輸出功率為Pom時的輸入電壓有效值UiUomVCC U CES、29.9V4在圖P9.4所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓Ud = 0.7V ,晶體管導(dǎo) 通時的丨Ube I = 0.7V , T2和T4管發(fā)射極靜態(tài)電位U EQ = 0V 。圖 P9.4試問：(1) T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？(2) 設(shè) R2= 10k Q

6、 , R3 = 100 Q o若 T1和 T3管基極的靜態(tài)電流可忽略 不計，則T5管集電極靜態(tài)電流為多少？靜態(tài)時ui = ?(3) 若靜態(tài)時iB1 > i B3 ,則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個參數(shù)可使iB1= i B2 ?如何調(diào)節(jié)？(4) 電路中二極管的個數(shù)可以是1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個最合適？ 為什么？解：(1 ) T1、T 3和T 5管基極的靜態(tài)電位分別為U B1 = 1.4V UB3 = 0.7V UB5 = 17.3V(2) 靜態(tài)時T5管集電極電流和輸入電壓分別為ICQ Vcc1.66mAR2uI uB5 17.3V(3) 若靜態(tài)時iB1 > iB3 ,則應(yīng)增大R3 o(4 )采用如圖

7、所示兩只二極管加一個小阻值電阻合適，也可只用三只 二極管。這樣一方面可使輸出級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管之間的動態(tài)電阻又比較小，可忽略 不計，從而減小交流信號的損失。5在圖P9.4所示電路中，已知T2和T4管的飽和管壓降| Uces | = 2V , 靜態(tài)時電源電流可忽略不計。試問負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和效 率n各為多少？解：最大輸出功率和效率分別為Pom(Vcc Uces)22Rl4Wn Vcc u ces4VCC69.8%6為了穩(wěn)定輸出電壓，減小非線性失真，請通過電阻Rf在圖P9.4所示電 路中引入合適的負(fù)反饋；并估算在電壓

8、放大倍數(shù)數(shù)值約為10的情況下，Rf 的取值。解：應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，由輸出端經(jīng)反饋電阻Rf接T5管基極，如 解圖P9.6所示。在深度負(fù)反饋情況下，電壓放大倍數(shù)R_RiRi = 1 k Q ,所以 Rf 10 k Q。7估算圖P9.4所示電路T 2和T 4管的最大集電極電流、最大管壓降和集 電極最大功耗。解：功放管的最大集電極電流、最大管壓降、最大功耗分別為1 CmaxVCCU CESRL0.5AU CE max 2VccU ces 34VVCcPTmax 0.2 亠匕 1W2Rl8在圖P9.8所示電路中，已知Vcc = 15V , T1和T2管的飽和管壓降丨Uces =2V ,輸入電壓足夠大

9、。求解：圖 P9.8Q-“(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n。解：(1)最大不失真輸出電壓有效值RlR4Rl(VccU ces)om8.65V(2)負(fù)載電流最大值I LmaxVccU CESR4Rl1.53APomU om2Rl(3 )最大輸出功率和效率分別為9.35Wn VCCU CES U R44VCC9在圖P9.8所示電路中，R4和R5可起短路保護(hù)作用。試問：當(dāng)輸出因故 障而短路時，晶體管的最大集電極電流和功耗各為多少？解：當(dāng)輸出短路時，功放管的最大集電極電流和功耗分別為IcmaxVCCU CES26AR4FYmaxvcc

10、 n1 2 3R446W10 在圖P9.10所示電路中，已知Vcc = 15V , Ti和T2管的飽和管壓降|Uces | = 1V ,集成運放的最大輸出電壓幅值為土 13V ,二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V。A【也R圖 P9.10uOmax13V(UOmax/ 2)10.6WRl(2) 應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電路如解圖P9.10所示。解圖P9.10(3) 在深度負(fù)反饋條件下，電壓放大倍數(shù)為AuUoUiUo Ui50Ri = 1 k Q ,所以 Rf 49 k Q。11 OTL電路如圖P9.11所示。圖 P9.11(1) 為了使得最大不失真輸出電壓幅值最大，靜態(tài)時T2和T4管的發(fā)射 極電位應(yīng)為多少

11、？若不合適，則一般應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件參數(shù)？(2) 若T2和T4管的飽和管壓降丨Uces I = 3V ,輸入電壓足夠大，貝U 電路的最大輸出功率Pom和效率n各為多少？(3) T 2和T 4管的|CM、U ( BR)CEO和PCM應(yīng)如何選擇？解：(1 )射極電位Ue= Vcc/2 = 12V ;若不合適，則應(yīng)調(diào)節(jié)R2。(2)最大輸出功率和效率分別為Pom(2 VccU CES2Rl5.06WVcc U CES258.9%Vcc(3 ) T 2和T 4管1cm、U ( BR)CEO和PCM的選擇原則分別為U (BR)CEOPcM >Rl> VCC1.5A24V(Vcc 2)2n2R1.8

12、2W55%4212通時的I圖 P9.12已知圖P9.12所示電路中T1和T2管的飽和管壓降| Uces I = 2V ,導(dǎo) U BE I = 0.7V ,輸入電壓足夠大。(1) A、B、C、D點的靜態(tài)電位各為多少？(2) 為了保證T2和T4管工作在放大狀態(tài)，管壓降I Uce | > 3V ,電路 的最大輸出功率Pom和效率n各為多少？解：(1)靜態(tài)電位分別為Ua = 0.7V , Ub = 9.3V , Uc = 11.4V , Ud = 10V(2)最大輸出功率和效率分別為1I 2( VCC U CES )FOm 21.53W2RliVccU CES1Vcc13圖P9.13所示為兩個帶

13、自舉的功放電路。試分別說明輸入信號正半 周和負(fù)半周時功放管輸出回路電流的通路，并指出哪些元件起自舉作用。圖 P9.13解：在圖（a）所示電路中，在信號的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出 級的輸入為負(fù)半周，因而T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)T2、地、揚(yáng)聲器至C4 的負(fù)端；在信號的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為正半周，因而 T1導(dǎo)通，電流從+ Vcc經(jīng)T2、C4、揚(yáng)聲器至地。C2、R3起自舉作用。在圖（b）所示電路中，在信號的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的 輸入為負(fù)半周，因而T 3導(dǎo)通，電流從+ Vcc經(jīng)揚(yáng)聲器、C2、T 3至地；在信號 的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為正半周，因而T2

14、導(dǎo)通，電流從 C4的正端經(jīng)揚(yáng)聲器、T 2至C4的負(fù)端。C2、R2起自舉作用。14LM1877N 9為2通道低頻功率放大電路，單電源供電，最大不失真輸出電壓的峰峰值Uopp = （ Vcc 6） V ,開環(huán)電壓增益為70dB。圖P9.14 所示為LM1877N 9中一個通道組成的實用電路，電源電壓為24V , 6C31011LQ對交流信號可視為短路；R3和C4起相位補(bǔ)償作用，可以認(rèn)為負(fù)載為8 Q o圖 P9.14(1 )靜態(tài)時UP、UN、UO、UO各為多少？(2)設(shè)輸入電壓足夠大，電路的的最大輸出功率 Pom和效率n各為多解：(1 )靜態(tài)時UoUpUnVcc12VUo 0V(2)最大輸出功率和效

15、率分別為lQm(Vcc(26)22Rl5.06Wn Vcc 658.9%4Vcc15電路如圖9.4.6所示，回答下列問題：(1 ) AU Uo1.Uj Q?(2) 若Vcc = 15V時最大不失真輸出電壓的峰-峰值為27V ,則電路的 最大輸出功率Pom和效率n各為多少？(3) 為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：(1 )電壓放大倍數(shù)Rf20Au1 130.4R10.68(2)最大輸出功率和效率分別為Pom(U OPP )2(2一2)Rl11.4Wn U oppOPP 70.65%4 2Vcc(3 )輸入電壓有效值UiOPP314mV16 TDA1556 為2通道 BT

16、L 電路，圖P9.16 所示為TDA1556 中一個通道組成的實用電路。已知Vcc = 15V ,放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖 P9.16(1) 為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓Uref 應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時UO1和UO2各為多少伏？(2) 若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率n各為多少？(3) 若電路的電壓放大倍數(shù)為20 ,則為了使負(fù)載獲得最大輸出功率， 輸入電壓的有效值約為多少？解：(1)基準(zhǔn)電壓U ref = Vcc/2 = 7.5V靜態(tài)時UO1 = uo2 = 7.5V。(2)最大輸出功率和效率分別為Pomu 2o max21W2Rln U oma

17、x68%4 Vcc(3 )輸入電壓有效值UiU omax2Au0.46V17 TDA1556 為2通道 BTL 電路，圖 P9.17 所示為 TDA1556 中一個通道 組成的實用電路。已知Vcc = 15 ,放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖 P9.17(1) 為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓Uref 應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時UO1和UO2各為多少伏？(2) 若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率n各為多少？解：同題 9.16 ( 1 )、( 2) o18 已知型號為TDA1521、LM1877 和TDA1556 的電路形式和電源電壓范圍如表所示，它們的功放管的最小

18、管壓降丨U CEmi n |均為3V o型號TDA1521LM1877TDA1556電路形式OCLOTLBTL電源電壓± 7.5土 20 V6.0 24V6.0 18V(1 )設(shè)在負(fù)載電阻均相同的情況下，三種器件的最大輸出功率均相同。 已知OCL電路的電源電壓土 Vcc = ± 10V ,試問OTL電路和BTL電路的電源 電壓分別應(yīng)取多少伏？(2)設(shè)僅有一種電源，其值為15V ;負(fù)載電阻為32 Q o問三種器件的 最大輸出功率各為多少？解：(1 ) OTL 電路應(yīng)取 Vcc = 20V , BTL 電路應(yīng)取 Vcc = 13V 。(2) OTL、OCL和BTL電路的最大輸出功率分別為Pom(OTL)(V2C