功率放大电路练习 联系客服

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耗。

21. 在图7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。

图P7

22. 在图P7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?

23. 在图P9.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

(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? 24. OTL电路如图P10所示。

图9.11

(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?

1.可以说任何放大电路都有功率放大作用;( ) 答案:√

2.OCL和OTL功率放大电路均可在乙类和甲乙类状态下工作。其中 类工作状态效率较高,但有 失真产生;而克服该失真采用 类工作状态,电路中每个三极管的导电角略大于 。

3.乙类OCL(双电源互补对称功放电路)中,已知±VCC=±24V,负载电阻RL =8Ω,忽略晶体管饱和压降,求:

(1)电路的最大输出功率Pom;

(2)最大输出功率时直流电源供给的总功率PVm; (3)最大输出功率时总管耗PTm和效率ηm

4.在甲类、乙类和甲乙类放大电路中,放大管的导通角分别等于多少?它们中哪一类放大电路效率最高?

解 在输入正弦信号情况下,通过三极管的电流ic不出现截止状态(即导通角θ=2π)的称为甲类;在正弦信号一个周期中,三极管只有半个周期导通(θ=π)的称为乙类;导通时间大于半周而小于全周(π<θ<2π)的称为甲乙类。其中工作于乙类的放大电路效率最高,在双电源的互补对称电路中,理想情况下最高效率可达 78.5%。 5.一双电源互补对称电路如图题5.2.2所示,设已知Vcc=12 V,RL=16Ω,vI为正弦波。求:(1)在BJT的饱和压降VCES可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率Pom;(2)每个管子允许的管耗 PCM至少应为多少?(3)每个管子的耐压 |V(BR)CEO|应大于多少?

解 (1)输出功率

V2CC(12V)2Pom???4.5W

2RL2?16?(2)每管允许的管耗

PCM?0.2POM?0.2?0.45W?0.9W

(3) 每管子的耐压

|V(BR)CEO|?2VCC?2?12V?24V

6.设电路如图题5.2.2所示,管子在输人信号vI作用下,在一周期内T1和T2轮流导电约 180o,电源电压 Vcc=20 V,负载RL=8Ω,试计算: (1)在输人信号Vi=10 V(有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率;

(2)当输人信号vi的幅值为 Vim=Vcc=20 V时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

解(l)Vi=10 V时

Vim?2Vi?2?10V?14V,AV?1

Vom?AVVim?14V

1V2cem1V2om1142输出功率 P0??????W?12.25W

2RL2RL281VCCVomV2om120?14142每管的管耗 PT1?PT2?(?)?(?)W?5.02W

RL?483.144两管的管耗 PT?2PT1?10.04W

电源供给的功率 PV?P0?PT?12.25?10.04?22.29W

P012.25?100%??100%?54.96% PV22.29(2)Vim?VCC?20V时,Vom?AVVim?VCC?20V

效率 ??

1V2CC1202P0????W?25W

2RL282V2CCV2CC PT?2PT1?(?)?6.85W

RL?4 PV?P0?PT?25?6.85?31.85W

P25?100%?78.5% ??0?100%?PV31.857.一单电源互补对称功放电路如图题5.3.1所示,设vi为正弦波,RL=8Ω,管子的饱和压降VCES可忽略不计。试求最大不失真输出功率Pom(不考虑交越失真)为9W时,电源电压Vcc至少应为多大?

解 由

(VCC2)2(VCC)2 Pom??2RL8RL则有

VCC?8RLPom?8?8??9W?24V 8.一单电源互补对称电路如图题5.3.3所示,设T1 、T2的特性完全对称,vi为正弦波,Vcc=12 V,RL=8Ω。试回答下列问题:(1)静态时,电容C2两端电压应是多少?调整哪个电阻能满足这一要求?(2)动态时,若输出电压vo出现交越失真,应调整哪个电阻?如何调整?(3)若R1=R2=1.1KΩ,T1和T2的β=40,|VBE|=0.7 V,PCM=400 mw,假设 D1、D2、R2中任意一个开路,将会产生什么后果?

解(1)静态时,C2两端电压应为Vc2=Vcc/2 =6V,调整R1或R2可满足这一要求。 (2)若vo出现交越失真,可增大R2。

(3)若D1、D2或R2中有一个开路,则由于T1、T2的静态功耗为

V?2|VBE|VCCPT1?PT2??IBVCE???CC?R1?R32

12V?2?0.7V12V?40???1156mW2.2k?2即PT1?PT1??PCM,所以会烧坏功放管。

9.选择合适的答案填入空内。

(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. U(BR)CEO E. PCM F. fT (4)在OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为1 W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为_______。

A. 1 W B. 0.5 W C. 0.2 W 【解题过程】 根据定义,(1)的答案为A,(2)的答案为B。 根据选择功放管所关注它的参数,(3)的答案为B、D、E。 根据OCL电路功放管的功耗,(4)的答案为C。

10.图示为三种功率放大电路。已知图中所有晶体管的电流放大系数、饱和管压降的数值等参数完全相同,导通时b-e间电压可忽略不计;电源电压VCC和负载电阻RL均相等。填空:

(1)分别将各电路的名称(OCL、OTL或BTL)填入空内,图(a)所示为_______电路,图(b)所示为_______电路,图(c)所示为_______电路。 (2)静态时,晶体管发射极电位uE为零的电路为有_______。

(3)在输入正弦波信号的正半周,图(a)中导通的晶体管是_______,图(b)中导通的晶体管是_______,图(c)中导通的晶体管是_______。

(4)负载电阻RL获得的最大输出功率最大的电路为_______。 (5)效率最低的电路为_______。