模电第九章
《模拟电子技术基础》(第四版) 第9章
4.2.4 具有推动级的OCL功率放大电路
该电路的电压
放大倍数为:
Af
1 + RF R1
RF
R1
RB1
+VCC
R -A +
D1 B
T1 T2
E
ui R2 +
D2 T3
RL uo
RB2
T4
-VCC
作业:
9.3(9.4), 9.6(9.8), 9.7(9.7), 9.8(9.9), 9.10(9.11), 9.12(9.13)
i PV 2
Vcc 2 C1
VCC
1 2p
0pIcm1 sin
wtd( wt)
VCC Icm1 p
R1
ui R
D1
B1 T1
+VCC
E +C
VCC (VCC / 2 UCES1)
pRL
D2
V2CC
RL uo
B2 T2
2 pRL
R2
Pom PV
p 4
78.5
0 0
每个三极管的最大管耗为PT1m 0.2Pom
最大不失真集电极电流幅值 VCC UCES1
RL
当输入ui幅值 过大时
I cm1
uce1 ic1RL Q2
T1T2同时产 生饱和失真
o1
U cem1
Q1 U cem2
o2
uCE
2
Ucem1 Ucem Vcc UCES1
2
uce2 ic2 RL
最大不失真输
ouo uce2
出电压幅值
uo uce1
假设变压器耦合无损耗
即
RL
上能得到的最大交流功率为:
模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第9章
所以
2 1 U CC Pom 2 RL
U (BR)CEO 2Pom RL 2 1616 22.6V
最大管耗 PCM=0.2Pom=3.2 W 功率管最大耐压
U(BR)CEO≥2U==45.24 V
功率管最大集电极电流
I CM U CC 22.6 1.4A RL 16
第九章 功率放大电路
第九章 功率放大电路
图 P9-5
第九章 功率放大电路
解 (1) 最大输出功率Pom:
2 1 U CC 1 1515 Pom 14.06W 2 RL 2 8
(2) 效率η
2 2U CC Pom π PE , 78.5% πRL PE 4
(3) C1的作用是隔直流, 通交流。
为得到最大交流输出功率, 输入电压ui的幅度。
第九章 功率放大电路
图 P9-7
第九章 功率放大电路
第九章 功率放大电路
(7)
1 U C2 U CC 6V 2
调整R1或R3电阻可满足此要求, 即使UC2=6 V。 (8) 为保证功放具有良好的低频响应, 电容C2应满足
1 1 C2 1.99103 μF 2πRL f L 2 3.1410 8
选取2000 μF/6 V的电解电容即可。 (9) 克服交越失真, 应调整R2电阻, 须将R2增大。
直流电源供给功率
2U om 2 2 1015 PE U CC 16.9W πRL 3.14 8 单管的管耗
1 1 Pc ( PE Po ) (16.9 12.5) 2.2W 2 2
效率
Po 12.5 74% PE 16.9
第九章 功率放大电路
模电教材第9章
3. 晶体管的工作方式:根据Q点的不同进行分类 晶体管的工作方式:根据Q
(1)甲类方式:晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态 )甲类方式: (2)乙类方式:晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态 )乙类方式: (3)甲乙类方式:晶体管在信号的多半个周期处于导通状态 )甲乙类方式:
晶体管的工作方式
iC 甲类: 甲类 : 静态工作点适中
效率
η=
Pom π VCC − U CES = ⋅ PV 4 VCC
忽略U CES 时 η = 忽略
π
4
≈ 78.5%
消除交越失真-----甲乙类状态 四. 消除交越失真---甲乙类状态
若I 2>>I B,则 U B1B2 R3+R4 ≈ ⋅ U BE R4
例: 扩音系统
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
9.1.1 功率放大器的特点及工作方式
1. 功率放大电路研究的问题
om om
2 U om (1) 性能指标:最大输出功率和转换效率。 ) 性能指标:最大输出功率和转换效率。 Pom = RL 若已知U ,则可得 则可得P 。 若已知
最大输出功率与电源所提供的功率之比为效率。 最大输出功率与电源所提供的功率之比为效率。 (2) 分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。 ) 分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。 (3) 晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。 ) 晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。 在功放中, 在功放中,晶体管通过的最大集电极或射极电流接近 最大集电极电流,承受的最大管压降接近c-e反向击穿电 最大集电极电流,承受的最大管压降接近 反向击穿电 压,消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。称为工 消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。 作在尽限状态。 作在尽限状态。
模拟电子技术第九章
VCC-U CES PV= 0 sin tVCC dt RL 1
2 VCC VCC-U CES) ( PV= RL
POm VCC-UCES UCES 0 = =78.5% 转换效率 = PV 4 VCC
理想情况下, UCES可忽略;但大功率管UCES较大,不能忽略
+ ui
T2
iC1
RL
VCC
若考虑三极管的开启电压,输出波形将产生交越失真。
二、消除交越失真的OCL电路的工作原理 消除交越失真思路:
iC
ICQ1
0 ICQ2
R R1
+VCC T1 RL + uo
D1
t
ui
D2
R2
+ ui = 0,给 T1、T2 提供静态电压 ui UB1、B2=UD1+UD2+UR2
实用的变压器功率放大电路
希望输入信号为零时,电源不提供功率,输入信号 愈大,负载获得的功率也愈大,电源提供的功率也 随之增大,从而提高效率。 变压器耦合乙类推挽功率放大电路 无输入信号,二管截止 有输入信号,二管交替 导通 同类型管子在电路中交 替导通的方式称为“推 挽”工作方式。 图9.13(a)变压器耦合乙类推挽功率放大电路
当 ui > 0 ( 至 ), T1 微导通 充分导通 微导通; T2 微导通 截止 微导通。
当 ui < 0 ( 至 ), T2 微导通 充分导通 微导通; T1 微导通 截止 微导通。 二管导通的时间都比输入信号的 半个周期更长,功放电路工作在 甲乙类状态。
即图中矩形AQDO的面积。
图9.1.1输出功率和效率的图解分析
2.在输入信号为正弦波时, 若集电极电流也为正弦波
课件:模电第九章1
+ – C 反相,发射极与基
极同相。
振荡频率:
利用2:互感线圈
的同极性端电位变
f0 2π
1 LC
化相位相同。
27
LC电感三点式振荡器
+UCC
振荡频率:
+ C1 +
1
–
uo f0 2p (L1 L2 2M )C
–C
L1
M为两线圈的互感
+
反相
L–2
+
正反馈
28
LC电容三点式振荡器
+UCC
振荡频率:
Rf
f0
1
2pRC
RF 2R f
13
例题:R=1k,C=0.1F, Rf=10k。RF为多大时才能
RF
起振?振荡频率f0=?Hz
起振条件:
AF=1, F
1
R Rf _
uo
C
+
A=3
3
R
C
A 1 RF
Rf
RF 2R f =210=20k
f0
1
2pRC
=1592 Hz
14
能自行起振的电路1
RT
因为:A(o ) | A | j A F (o ) | F | j F
所以,自激振荡条件也可以写成:
(1)振幅平衡条件: | AF | 1
(2)相位平衡条件:j A j F 2np n是整数
相位条件意味着振荡电路必须是正反馈; 振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。
5
问题:如何启振?
f
Rf
18
§ 9.7 LC正弦波振荡器
LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成,可 以产生高频振荡。由于高频运放价格较高,所以一 般用分离元件组成放大电路。本节只对 LC振荡电路 做一简单介绍,重点掌握相位条件的判别。
《模拟电子技术》课件第9章 信号发生电路
电路可以输出频率为
f0
AV
FV 3 1
2πRC
1 1
3
的正弦波
RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波
4. 稳幅措施
采用非线性元件 热敏元件
起振时,
AV
1
Rf R1
3
即 AV FV 1
热敏电阻的作用
热敏电阻
Vo
Io
Rf 功耗
Rf 温度
Rf 阻值
AV
AV 3
四、 三端式LC振荡电路 2. 电容三点式振荡电路
T
Rc
C1
Rb2 Rb1
L
+ +
C2
–
– +–
+
A β RC
rb e
F Vf C1
Vo
C2
令 A F C1 β RC 1
C 2 rbe
起振条件为 β C 2 rbe
C1 RC
谐振频率
f0
2π
1 LC
C C1C2 C1 C2
四、 三端式LC振荡电路 3. 电感三点式振荡电路
§9.2 RC正弦波振荡电路
一、RC串并联网络振荡电路 1. 电路组成
RC桥式振荡电路
i2
R2
R1
i1
vN -
vI
vP
A +
vO
反馈网络兼做选频 网络
AV
1
Rf R1
2. RC串并联选频网络的选频特性
1
1
Z R jω C
Z2 R// jωC
FV
V f V1
Z2 Z1 Z2
jωCR (1 ω2 R2C 2 ) 3 jωCR
模电第九章 (3)共16页PPT资料
U i ( f f0)
(2) 依次判别出电路各处的电压极性。若Uf与Ui极性相同,则
为正反馈,满足相位条件的要求。
如果不满足,可十分方便的改变变压器同名端的连接,
使之满足振荡器的相位条件。
第九章
(3) 起振条件 rbeRC
M
振荡频率
与放大电路 参数无关
减小了三极管极间电容对振荡频率的影响,适用于产生高频振荡。
第九章 波形发生电路
LC正弦波振荡电路注意问题:
(1)首先通过直流通路检查LC振荡电路,确保晶体管 正常工作所必需的直流工作条件。 (2)把谐振回路中电容与作为耦合或旁路的电容区分开。
(3)用瞬时极性法判断是否满足相位平衡条件,判断各 点在同一瞬时对地的极性。
f0
2
1 LC
波形发生电路
同名端
稳幅措施:利用放大
电路的非线性实现。
特点:易振,波形较好; U i 耦合不紧密,损耗大,频率稳
定性不高。
为使N1、N2耦合紧密,将它们合二为一,组成电感反馈式电路。
第九章 波形发生电路
8.3.3 电感三点式振荡电路
反馈电压取自哪个线圈?
反馈电压的极性?
(4)振幅平衡条件,只要放大器有一定的放大倍数,通 常可以满足的。
第九章 波形发生电路
表 8 - 2 各种 LC 振荡电路的比较
名称
变压器反馈式
电感三点式
电容三点式 电容三点式改进型
电 路 形 式
振荡频率
起振条件
f0
2
1 LC
rbeRC
M
1
模电第九章
当C1 =C2、R1 =R2时:
1 f = f0 = 2π RC Vf 1 F = = Vo 3
F=0
为满足振荡的幅度条件 AF =1,所以 Af≥3。加入R3、R4支路,构成串联电压负反馈。
R3 Af = 1 3 R4
(2) RC文氏桥振荡电路的稳幅过程
RC文氏桥振荡
其中:
L
反相
C=
C1 C2
C2
C1 + C2
正反馈
+
9.5 非正弦波发生电路
9.5.1方波发生器 uc R C R1 -+ +
1.电路结构
下行的滞回比较器,输出经 RC充放电回路再输入到此比 较器的输入端。
uo
R2
上下限:
R1 UH = U om R1 R 2 R1 UL = U om R1 R 2
c. 频率稳定性较好
特点: LC并联电路具有选频特性,并且振 荡频率仅与LC 并联电路的参数有关。
1 f0 = (1)谐振频率: 2 LC
I总
Ui
A
IC
C
IL L
r
B 1 (2)谐振时总的容抗等于感抗:L = 两端呈纯电阻。 C (3)谐振时总电流与总电压同相,支路电流比总电流大。
9.3.3电感三点式振荡电路
9.3.4电容三点式振荡电路
例:试判断以下振荡电路是否满足相位平衡条件。
+UCC
振荡频率:
+
C1
+
–
uo
–
L1
1 f0 2 (L+L+2M)C 1 2
C
M为两线圈的互感
+ – L
精品课件-模拟电子技术-第9章
Po
1 2
ICQUCC
即为△M′MQ的面积。
第九章 低频功率放大电路
图9-2 功放的图解法(甲类放大状态)
第九章 低频功率放大电路
电源提供的直流功率为
PE UCC ICQ
即为
OMBA的面积值, 故效率
Po M 'MQ
PE OMBA面积
其最大效率η≤50%。如图9-2所示状态,三极管在信号的整个 周期内(导通角θ=360°)都处于导通状态,工作在甲类放大状 态。为了提高效率,应提高输出功率Po,降低电源供给功率PE, 通常采用如下方法。
, 代入公式(9 - 1), 则
Po
1 2
IomUom
Uo Uom / 2
(9-2)
式中,Iom、Uom分别为负载RL上的正弦信号的电流、电压的幅 值。
第九章 低频功率放大电路
2. 效率要高
放大器实质上是一个能量转换器, 它是将电源供给的
直流能量转换成交流信号的能量输送给负载, 因此, 要求转
换效率高。为定量反映放大电路效率的高低, 引入参数η,
第九章 低频功率放大电路
图 9 – 3 乙类放大状态
第九章 低频功率放大电路
2. 选择最佳负载 功放三极管若工作在乙类放大状态下(电路如图9-4所示), 当负载改变时,交流负载线的斜率也改变,输出的电流Icm将随 之变化,故输出功率也改变。从图9-4中可以看出,负载线为 MA时的输出功率比MB时的大。但负载线为MC时,已超过最大功 率损耗线,管耗将大于Pcm,管子将被烧坏,故存在一个最佳负 载RL。该图显然表明,当交流负载线为MA时,负载为最佳负载。 一般情况下,当电源UCC确定后,过UCC点做Pcm线的切线,该切线 对应的负载即为最佳负载。
模拟电子技术第九章
②在断点处的放大电路输入端加信号ui,并设
其极性为正(对地),然后,按照先放大支路, 后反馈支路的顺序,逐次推断电路有关各点
的电位极性,从而确定ui和uf的相位关系。 ③如果ui和uf在某一频率下同相,电路满足相
位平衡条件。否则,不满足相位平衡条件。
例9.1: 判断图9.4(a)所 示电路能否产生自激振荡。
3.正弦波振荡电路的判断
• 判断能否产生正弦波振荡的步骤如下:
(1)检查电路的基本组成,一般应包含放大电 路、反馈网络、选频网络和稳幅环节等。
(2)检查放大电路是否工作在放大状态。 (3)检查电路是否满足振荡产生的条件。
3.正弦波振荡电路的判断
• 判断电路是否满足相位条件采用瞬时极 性法。要为正反馈。具体判断步骤如下。
•
安全在于心细,事故出在麻痹。20.1 0.2420 .10.24 14:01:5914:0 1:59Oc tober 24, 2020
•
踏实肯干,努力奋斗。2020年10月2 4日下 午2时1 分20.1 0.2420 .10.24
•
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。 2020年 10月2 4日星 期六下 午2时1 分59秒 14:01:5920.1 0.24
解:
① 在图9.4(a)中,VT基极偏置电阻RB2被反馈 线圈Lf短路接地,使VT处于截止状态,不能 进行放大,所以电路不能产生自激振荡。
② 相位条件: 采用瞬时极性法,设VT基极电 位为“正”,根据共射电路的倒相作用,可知
集电极电位为“负”,于是L同名端为“正”, 根据同名端的定义得知,Lf同名端也为“正”,
4.电容三点式振荡电路的特点
模电第九章习题答案
模电第九章习题答案模电第九章习题答案模拟电子技术(模电)是电子工程专业的重要课程之一,它涉及到电路分析、电路设计和电子器件等方面的知识。
模电的习题是学生巩固所学知识和提高解决问题能力的重要途径。
本文将给出模电第九章的一些习题答案,希望能对学生们的学习有所帮助。
第一题:已知电路如图所示,求电路中的电流和电压。
解答:根据电路图,可以看出该电路是一个简单的直流电路。
根据欧姆定律,电流I=U/R,其中U为电压,R为电阻。
根据串联电阻的计算公式,总电阻Rt=R1+R2+R3。
所以,电流I=U/Rt。
根据题目给出的电压和电阻数值,可以计算出电流的数值。
第二题:已知电路如图所示,求电路中的功率。
解答:根据电路图,可以看出该电路是一个简单的交流电路。
根据功率公式,功率P=UI,其中U为电压,I为电流。
根据题目给出的电压和电流数值,可以计算出功率的数值。
第三题:已知电路如图所示,求电路中的电压和电流。
解答:根据电路图,可以看出该电路是一个复杂的直流电路。
根据基尔霍夫定律,电路中的电压和电流满足一定的关系。
可以通过构建方程组,利用基尔霍夫定律求解电路中的电压和电流。
第四题:已知电路如图所示,求电路中的电压和电流。
解答:根据电路图,可以看出该电路是一个复杂的交流电路。
根据复杂电路的分析方法,可以通过构建方程组,利用电路分析方法求解电路中的电压和电流。
通过以上四道习题的解答,我们可以看到模电第九章涉及到了直流电路和交流电路的分析和计算。
学生们在学习模电的过程中,应该掌握电路分析的基本原理和方法,灵活运用所学知识解决实际问题。
同时,习题的解答也需要注意细节和计算的准确性。
模电的学习是一个逐步深入的过程,只有通过不断的实践和练习,才能真正掌握其中的技巧和方法。
希望学生们在模电的学习中能够勤于思考、勤于实践,不断提高自己的电路分析和设计能力。
通过解答习题,学生们可以更好地理解模电的知识,提高解决问题的能力。
总之,模电第九章的习题是学生们巩固所学知识和提高解决问题能力的重要途径。
模拟电子技术基础第9章
整理ppt
4
从前面的讨论中可知,在电压放大电路中,输入信号在整 个周期内都有电流流过放大器件,这种工作方式通常称为甲类 放大。甲类放大的典型工作状态如图(a)所示,此时iC≥0。在 甲类放大电路中,电源始终不断地输送功率,在没有信号输入 时,这些功率全部消耗在管子(和电阻)上,并转化为热量的 形式耗散出去。当有信号输入时,其中一部分转化为有用的输 出功率,信号愈大,输送给负载的功率愈多。可以证明,即使 在理想情况下,甲类放大电路的效率最高也只能达到50%。
iL u-o
iC2
(a-)V CC
+
ui
RL
uo
-
-
(b)
+
ui
RL
uo
-
-
(c)
图 两射极输出器组成的基本互补对称电路
(a)基本互补对称电路 (b)由NPN管组成的射极输出器
(c)由PNP管组成的射极输出器
整理ppt
10
2.工作原理
图(a)所示的互补对称电路中,T1和T2分别为NPN型管和 PNP型管,两管的基极和发射极相互连接在一起,信号从基极
第9章 功率放大电路
Chapter 9: Low Frequency Power Amplifier
本章以分析功率放大电路的输出功率、效率和非 线性失真之间的矛盾为主线,逐步提出解决矛盾的措 施。在电路方面,以互补对称功率放大电路为重点进 行较详细的分析与计算,并介绍了集成功率放大器实 例。
整理ppt
为 2 ( VCC-UCE(Sat))=2Ucem=2IcmRL。 如 果 忽 略 管 子 的 饱 和 压 降
模拟电子技术第 9章
1 j C 0 1
1 // R j L j C
j
LC 1
2
C 0 C LCC
2
0
jX
43.
3. 电抗频率响应特性如图9-8(c) 当 x = 0,发生串联谐振。 串联谐振频率 s
1 LC fs 1 2 LC
x2:输出和地之间所接电抗
x3:输出和输入之间所接电抗
x为电感,取正值,如L
x 为电容,取负值,如 1
22.
C
.
对于同相放大器、cb电路
x1,x2为异类电抗。
由x1 +x2+ x3=0, 求得 f0.
23.
1. 电感三点式正弦波振荡器(哈脱莱振荡器)
+VCC
Cb1 Rc T Rb2 Re
1 2 L1C
(3)
54.
f0
(+)
– +
(–)
Cb L3
M
(–)
vo
C
L1 (e)
解:(e)图 (1)不能振 x1为感抗, x2为容抗, x1,x2不是同类电抗 (2) 电感三点式 55.
+VCC
C
晶体
C
(–)
vo
C
(+)
Rs
1
90 60 30 1 0.1
10
0
–30 –60 –90
10
0
(a)
(b)
10.
图9- 2
3. 振荡频率与振荡波形
当f
f0 1 2 RC
时,Av值略大于3,
Av Fv略大于1, a+ f = 0。电路产生
模电第九章
归一化的幅 频响应曲线
4. n阶巴特沃斯传递函数 阶巴特沃斯传递函数 传递函数为
1 + (ω / ωc ) 2n 式中n为阶滤波电路阶数 为阶滤波电路阶数, 截止角频率, 式中 为阶滤波电路阶数,ωc为3dB截止角频率,A0为通带电 截止角频率
压增益。 压增益。
A( jω) =
A0
9.3.2 有源高通滤波电路
Vo ( s ) AVF = VP ( s )
1 / sC VP ( s ) = ⋅ VA ( s ) R + 1 / sC
Vi ( s ) − VA ( s ) VA ( s ) − Vo ( s ) VA ( s ) − VP ( s ) − − =0 R 1 / sC R AVF Vo ( s ) 得滤波电路传递函数 A( s ) = = Vi ( s ) 1 + (3 - AVF ) sCR + ( sCR ) 2
Q A0ω c2 s + ω c2
1 ωc = RC
则 A( s ) =
s +
2
注意:当 3 − AVF > 0 ,即 AVF < 3 时, 滤波电路才能稳定工作。 注意: 滤波电路才能稳定工作。
2. 传递函数 用 s = jω 代入,可得传递函数的频率响应: 代入,可得传递函数的频率响应: 归一化的幅频响应
(定性分析) 定性分析)
5. 选频 虽然波形出现了失真, 但由于LC谐振电路的 值很高, 谐振电路的Q值很高 虽然波形出现了失真 , 但由于 谐振电路的 值很高 , 选频特性好, 的正弦波信号。 选频特性好,所以仍能选出ω0的正弦波信号。
9.1 滤波电路的基本概念与分类 9.2 一阶有源滤波电路 9.3 高阶有源滤波电路 *9.4 开关电容滤波器 9.5 9.6 9.7 9.8 正弦波振荡电路的振荡条件 RC正弦波振荡电路 正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 正弦波振荡电路 非正弦信号产生电路
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第9章 功率放大电路自测题一、选择合适的答案填入括号内。
(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,负载上可获得的最大( A )。
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( B )。
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( BDE )。
A .βB .I CMC .I CBOD .U CEOE .P CMF .f T(4) 若图T9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为CES U ,则最大输出功率P OM =( C )。
A.2()2CC CES LV U R - B.21()2CC CES L V U R - C.21()22CC CES L V U R -图T9.1 图T9.2二、电路如图T9.2 所示,已知T l 和T 2的饱和管压降2CES U V =,直流功耗可忽略不计。
回答下列问题:(1)R 3、R 4 和T 3的作用是什么?(2)负载上可能获得的最大输出功率P om 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R 6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:2()162CC CES omLV U P W R -==, 69.8%4CC CES CC V U V πη-=⋅≈ (3)由题意知,电压放大倍数为:61111.3u R A R =+≥== ∴61(11.31)10.3R R k ≥-=Ω习题9.1判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果。
(1)在功率放大电路中,输出功率越大,功放管的功耗越大。
( × )(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功耗应大于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。
( √ )U=3V,V CC=15V,R L=8Ω,9.2已知电路如图P9.2所示,T1和T2管的饱和管压降CES选择正确答案填入空内。
(1)电路中D1和D2的作用是消除( C )。
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U EQ( B )。
A.>0B.=0C.<0(3)最大输出功率P OM( C )。
A.≈28WB.=18WC.=9W 图P9.2(4)当输入为正弦波时,若R1虚焊,即开路,则输出电压(下管可能因饱和而烧坏)。
A.为正弦波B.仅有正半波C.仅有负半波(此处供选答案应改为(5)的供选答案)(5)若D1虚焊,则T1管( A 、B )。
A.可能因功耗过大而烧坏B.始终饱和C.始终截止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)R1开路:T1截止,T2可能因饱和而烧毁。
(2)D1开路:T1、T2都可能因饱和而先后被烧毁。
(3)R2开路:T2截止,T1可能因饱和而烧毁。
(4)T1集电极开路:T1不工作,u O只有负半周。
(5)R1短路:T1可能因饱和而被烧毁,负载电阻也不安全。
(6)D1短路:会出现交越失真。
9.4 在图P9.2所示电路中,已知V CC =16V ,R L =4Ω,T 1和T 2管的饱和压降CES U =2V ,输入电压足够大。
试问:(1)最大输出功率P om 和效率η各为多少? (2)晶体管的最大功耗P Tmax 为多少?(3)为了使输出功率达到P om ,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()24.52CC CES omLV U P W R -==, 69.8%4C C C E SCC V U V πη-=⋅≈(2)晶体管的最大功耗 2max0.20.2 6.42CCT om LV P P W R ⨯≈==(3)输出功率为P om 时的输入电压有效值9.9i om U U V ≈≈≈9.5 在图P9.5所示电路中,已知二极管的导通电压为U D =0.7V ,晶体管导通时的0.7BE U V =,T 2和T 3管发射极静态电位U EQ =0V 。
试问:(1)T 1、T 3和T 5管的基极静态电位各为多少?(2)设R 2=10kΩ,R 3=100Ω。
若T 1和T 3管基极的静态电流可以忽略不计,则T 5管集电极静态电流约为多少?静态时I u =?(3)若静态时i B1>i B3,则应调节哪个参数可使i B1=i B3?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)T 1、T 3和T 5管的基极静态电位分别为1 1.4B U V =; 30.7B U V =-; 517.3B U V =-(2)静态时T 5管集电极电流:121.66CC B CQ V U I mA R -≈=;输入电压:517.3I B u u V ≈=-。
(3)若静态时i B1>i B3,则应增大R 2(调节R 2可以改变 输出端的直流电压)。
图P9.5(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,D l 和D 2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,分别产生什么现象? (1)R 2开路; (2)D 1开路; (3)R 2短路; (4)T 1集电极开路; (5)R 3短路。
解:(1)R 2开路:T 1 、T 2截止,T 4可能因饱和而烧毁。
(2)D 1开路:T 3、T 4都可能因饱和而先后被烧毁。
(3)R 2短路:T 2可能因饱和而被烧毁,负载电阻也不安全。
(4)T 1集电极开路:T 1 、T 2构成的复合管的放大倍数β=β2,信号正半周放大不足。
(5)R 3短路:会出现交越失真。
9.7在图P9.5所示电路中,已知T 2和T 4管的饱和压降CES U =2V ,静态时电源电流可以忽略不计。
试问:(1)负载上可能获得的最大输出功率P om 和效率η各约为多少?(2)T 2和T 4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各约为多少?解:(1)最大输出功率和效率分别为:2()42CC CES omLV U P W R -==, 69.8%4C C C E SCC V U V πη-=⋅≈(2)功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为:max0.5CC CES C L V U I A R -==;max 234CE CC CES U V U V =-=;2max 0.212CC T LV P W R ≈⨯≈9.8为了稳定输出电压,减小非线性失真,请通过电阻R f 在图P9.5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,R f 的取值。
解:应引入电压并联负反馈, 由输出端经反馈电阻R f 接T 5管基极, 如解图P9.8所示。
在深度负反馈情况下,电压放大倍数 11F ff O uf I I i R R u A u i R R -=≈=-, ∵10uf A ≈,11R k =Ω∴10f R k ≈Ω。
解图P9.89.9在图P9.9所示电路中,已知V CC =15V ,T 1和T 2管的饱和压降CES U =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R L 上电流的最大值; (3)最大输出功率P om 和效率η。
解:(1)最大不失真输出电压的有效值4()8.65Lo m C C C E L R U V UV R R =⋅-≈+ (2)负载电流的最大值m a x 41.53C C C E SL L V U i A R R -=≈+ 图P9.9(3)最大输出功率和效率分别为:29.35omomLU P W R =≈; 2460.3%4C C C E SL C C L V U R V R R πη⎛⎫-=⋅⋅≈ ⎪+⎝⎭9.10在图P9.9所示电路中,R 4和R 5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m a x 426CC CES C V U i A R -=≈; 2m a x 2445.6CCT V P W R π=≈。
9.11在图P9.11所示电路中,已知V CC =15V ,T 1和T 2管的饱和压降CES U =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U i =0.1V 时,U o =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max 13O u V ≈;2max (10.6O om Lu P W R =≈。
(2)应引入电压串联负反馈,电路如解图P9.11所示。
(3)在深度负反馈条件下,电压放大倍数为 解图P9.11 1150f ou iR U A R U =+==。
∵R l = 1k Ω,∴R f =49k Ω。
9.12 OTL 电路如图P9.12所示。
图P9.12 图P9.13(1)为了使得最大不失真输出电压幅值最大,静态时T 2和T 4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T 2和T 4管的饱和压降CES U =3V ,输入电压足够大,则电路的最大输出功率P om和效率η各为多少?(3)T 2和T 4管的I CM 、U (BR)CEO 和P CM 应如何选择?解:(1)射极电位U E =V CC / 2 =12V ;若不合适,则应调节R 2。