电工技术第7章习题答案

第7章习题答案
7。

1。

1 选择题.
（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____。

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__B D E____。

A. β B。

I CM C. I CBO D。

U（BR）CEO E. P CM F。

f T
（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___C____。

A。

1 W B. 0.5 W C。

0.2 W
(5)与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是____B_____。

A. 无输出变压器 B。

能量转换效率高 C. 无交越失真
（6)所谓能量转换效率是指____B_____。

A. 输出功率与晶体管上消耗的功率之比
B. 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比
C. 输出功率与电源提供的功率之比
（7）功放电路的能量转换效率主要与___C______有关。

A。

电源供给的直流功率 B。

电路输出信号最大功率 C. 电路的类型
(8）乙类互补功放电路存在的主要问题是___C______。

A. 输出电阻太大 B。

能量转换效率低 C。

有交越失真
（9) 为了消除交越失真，应当使功率放大电路的功放管工作在____B_____状态。

A。

甲类 B。

甲乙类 C。

乙类
(10）乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是__C_______。

A.线性失真
B. 饱和失真 C。

截止失真
（11) 设计一个输出功率为20W的功放电路，若用乙类互补对称功率放大，则每只功放管的最大允许功耗PCM至小应有____B_____.
A。

8W B。

4W C。

2W
(12) 在题图7。

1。

1所示功率放大电路中。

二极管D1和D2的作用是____B_____。

A。

增大输出功率
B。

减小交越失真
C. 减小三极管的穿透电流
题图 7。

1.1
7.1。

2 题图7.1.2所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V CC和负载电阻R L 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_OTL__电路,图（b)所示为__OCL___电路,图（c）所示为__BTL_____电路。

(2）静态时，晶体管发射极电位u E为零的电路为有___OCL____。

（由于图（a)和（c）所示电路是单电源供电，为使电路的最大不失真输出电压最大，静态应设置晶体管发射极电位为V CC/2.因此，只有图（b）所示的OCL电路在静态时晶体管发
射极电位为零。

因此答案为OCL。

）
（3)在输入正弦波信号的正半周，图（a）中导通的晶体管是__T1___，图(b）中导通的晶体管是___T1___，图（c）中导通的晶体管是__T！和T4_____。

（根据电路的工作原理，图（a）和（b）所示电路中的两只管子在输入为正弦波信号时应交替导通，图（c）所示电路中的四只管子在输入为正弦波信号时应两对管子(T1和T4、T2和T3)交替导通。

）
（4）效率最低的电路为___C____。

题图 7.1。

2
7.1.3 电路如题图7.1.3所示.已知电源电压V cc=15V，R L＝8Ω, U CES≈0，输入信号是正弦波。

试问：
（1）负载可能得到的最大输出功率和能量转换效率最大值分别是多少?
（2) 当输入信号u i＝10sinωt V 时,求此时负载得到的功率和能量转换效率.
题图 7.1.3
【相关知识】
乙类互补推挽功率放大电路性能指标。

【解题思路】
根据题目给定条件确定输出电压幅值的最大值,计算最大可能的输出功率和能量转换效率;估算电压增益，推算输出电压,求相应的输出功率和能量转换效率。

【解题过程】
(1）图示电路为乙类互补推挽功率放大电路，最大的输出电压幅值，所以
W
(2）对每半个周期来说，电路可等效为共集电极电路，所以
A u≈1
u o＝u i＝10sinωt V
即 U om＝10V
故
W
7。

1。

4 互补对称功放电路如题图7.1.4 所示，试求：
（1）忽略三极管的饱和压降U CES时的最大不失真输出功率P om.
(2)若设饱和压降U CES=1V时的最大不失真输出功率P om。

【解】（1)P om ≈9W （2）P om ≈7。

56W
7.1。

5 功放电路如题图7。

1。

4所示，设输入为正弦信号,R L =8，要求最大输出功率P om =9W ，忽略三极管的饱和压降U CES ,试求：
(1)正、负电源V CC 的最小值。

(2)输出功率最大（P om =9W)时，电源供给的功率P E 。

【解】 （1）正负电源V CC 的最小值为±12V 。

（2）输出功率最大（P om =9W ）时，电源供给的功率：P E = 11。

46W
题图 7。

1。

4 题图 7。

1.6
7.1。

6 互补对称功放电路如图题 7.1。

6所示,设三极管T 1、T 2的饱和压降U CES =2V ，
（1）当T 3管的输出信号U O3=10V 有效值时，求电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率.
（2)该电路不失真的最大输出功率和所需的U O3有效值是多少？
(3）说明二极管D 1、D 2在电路中的作用.
【解题过程】
（1）根据电路有： 210o3m om ==U U V W 5.128)210(21212
L 2om o =⨯==R U P
5W )4)2(10π21020(81)4π(12
2om om CC L 2T 1T ≈⨯==－－＝U U V R P P
P E =P om +P T1+P T2 =12.5+5+5=22。

5W
6.555.225.12E O ≈=＝P P η％ (2）电路不失真的最大输出电压峰值:U om =V CC －U CES =20－2=18V
电路不失真的最大输出功率:
W
25
.
20
8
18
2
1
2
12
L
2
om
om
=
⨯
=
=
R
U
P
U O3的有效值：U o3
V
73
.
12
2
18
2
om≈
=
=
U
（3）二极管D 1、D2为输出的BJT提供静态偏置电压，用以克服交越失真。

7。

1。

7 国产集成功率放大器5G31的简化原理图如题图7.1.7所示，试回答下列问题：(1）电路中有几级电压放大，几级功率放大？他们分别由哪些三极管组成?
(2）三极管T1、T2组成什么形式的放大电路?
(3）两个输入端(1和2)中，哪个是反相输入端，哪个是同相输入端？
（4）三极管T3的发射极接至T1的集电极，而不是接在V CC上，这样做有什么好处？
（5）二极管D和D1~D3各起什么作用？
(6）三极管T5、T6和T7、T8、T9是什么接法？它们分别可用一个什么类型的三极管(NPN 或PNP）等效？
（7）电阻R6构成什么支路?有何作用？
(8)若用5G31驱动8扬声器，应如何连接？在图中画出.
（9)若把功放的1端与虚线框中的＇端相连,2端与虚线框中的2＇端相连，写出电路的电压放大倍数表达式。

（10）设V CC=12V，T6和T9的饱和压降U CES=2V，R L=8，输入为正弦信号，求电路的最大不失真输出功率P om。

题图 7.1.7
【解题过程】
（1） T 1～T 4管组成三级电压放大电路。

T 5～T 9管组成一级互补对称功率放大电路.
（2） 三极管T 1、T 2组成长尾式差动放大电路。

(3) 1端是同相输入端，2端是反相输入端。

(4） 三极管T 3的发射极接至T 1的集电极，而不是接在V CC 上。

这样可以将差动放大器的单端输出信号转换为双端输出信号，使输出信号的幅度加倍。

（5） 二极管D 给T 3管提供偏置电压。

它同时具有温度补偿作用。

D 1～D 3为输出级提供适当的偏置电流，还能保证T 5和T 7管的基极交流电位基本相等。

另外，它们也有温度补偿作用.
（6） 三极管T 5、T 6和T 7、T 8、T 9是复合管接法。

T 5、T 6管等效为NPN 管,T 7、T 8、T 9管等效为PNP 管。

（7) 电阻R 6构成电压串联负反馈支路,可以稳定电路的静态工作点，改善交流信号的放大性能。

（8) 若用5G31驱动8扬声器，应使其输出端经过一个200F 大电容与负载电阻R L 相连。

电容极性左正右负。

（9）R R A 61+=•
（10） P om =1W
7.2。

1 选择题
1。

整流的目是____A_____ .
（a) 将交流变为直流； （b) 将高频变为低频； （c ） 将正弦波变为方波
2。

在题图7。

2。

1示的桥式整流电路中，若
， R L =100W ，二极管的
性能理想。

题图 7。

2。

1
（1)电路输出电压的平均值为___C______ 。

(a) 14。

14V （b) 10V （c) 9V
（2）电路输出电流的平均值为____C_____ 。

（a） 0。

14A （b） 0.1A （c) 0.09A
（3）流过每个二极管的平均电流为___C______ 。

（a） 0。

07A （b) 0。

05A (c） 0.045A
（4）二极管承受的反向电压最大值___A______ 。

（a) 14。

14V (b） 10V （c） 9V
（5）若开路，则输出____A_____.
(a) 只有半周波形（b) 全波整流波形(c) 无波形且变压器被短路(6）如果正负端接反，则输出____C_____.
(a）只有半周波形（b）全波整流波形（c) 无波形且变压器被短路(7）如果被击穿（电击穿），则输出__C_______。

（a) 只有半周波形（b) 全波整流波形(c) 无波形且变压器被短路（8）如果负载被短路，将会使____B_____ 。

（a）整流二极管被击穿（b）整流二极管被烧坏(c）无法判断3．直流稳压电源中滤波电路的目的是____C_____。

（a）将交流变为直流 (b) 将高频变为低频（c）将交直流混合量中的交流成分滤掉。

4．在直流稳压电源中的滤波电路应选用____B_____。

（a）高通滤波器（b）低通滤波器（c) 带通滤波器
5．在题图7.2.1。

2所示桥式整流电容滤波电路中，若二极管具有理想的特性，那么，当，，时
题图 7.2。

1。

2
(1)电路输出电压的平均值约为___C______。

（a） 9 （b) 10 (c） 12
（2）电路输出电流的平均值约为____C_____mA。

（a） 0。

9 (b） 1 （c) 1.2
（3）流过每个二极管的平均电流约为_____C____mA。

(a) 0。

45 (b） 0.5A (c） 0。

6
（4）二极管承受反向电压的最大值为___A______。

(a) 14。

14V （b） 10V （c) 9V
（5）在一个周期内，每只二极管的导通时间___C______.
（a) 等于一个周期（b）等于半个周期(c) 小于半个周期
（6）与无滤波电容的电路相比，二极管将____B_____。

（a）会承受更高的反向电压（b）会有较大的冲击电流 (c）会被击穿
（7）电容滤波电路只适合于负载电流___A______的场合。

（a）比较小或基本不变 (b) 比较小且可变 (c）比较大
(8）如果滤波电容断路，则输出电压平均值将会___B______。

（a）升高 (b) 降低（c）不变
(9）如果负载开路,则输出电压平均值将会____A_____.
（a）升高 (b) 降低 (c）不变
6．电路如题图7.2。

1.3所示，则输出电压=___B______ .
题图 7.2。

1。

3
(a） 15V (b) 22.5V (c） 30V
7。

2.2 串联型稳压电路如题图7.2。

2所示。

已知稳压管的稳定电压，负载.
（1）标出运算放大器A的同相和反相输入端。

（2）试求输出电压的调整范围。

(3）为了使调整管的,试求输入电压的值。

题图 7.2.2
【相关知识】
串联型稳压电路.
【解题思路】
(1）运算放大器的同相和反相输入端的连接要保证电路引入电压负反馈。

（2）根据确定输出电压的调整范围。

（3）由，并考虑到电网电压有波动，确定输入电压的值。

【解题过程】
(1) 由于串联型稳压电路实际上是电压串联负反馈电路。

为了实现负反馈，取样网络(反馈网络）应接到运放的反相输入端，基准电压应接到运放的同相输入端.所以，运放A
的上端为反相输入端（–)，下端为同相端（+）。

(2) 根据串联型稳压电路的稳压原理，由图可知
式中，为可变电阻滑动触头以下部分的电阻，.
当时，最小
当时，最大
因此，输出电压的可调范围为。

（3)由于
当时，为保证，输入电压
若考虑到电网电压有波动时，也能保证，那么,实际应用中，输入电压应取。

【常见的错误】
容易忽视电网电压有波动。

7.2。

3 某串联反馈型稳压电路如题图7.2.3所示，图中输入直流电压U I=24V，调整管T1和误差放大管T2的U BE均等与0.7V，稳压管的稳定电压U Z等于5。

3V，负载电流等于100mA。

试问:
（1)输出电压U O的最大值和最小值各等于多少伏？
（2）当C1的电容量足够大时，变压器副边电压U2等于多少伏？
（3）当电位器R W的滑动端处于什么位置（上端或下端）时,调整管T1的功耗最大？调整管T1的极限参数P CM至少应选多大（应考虑电网有10％的波动)？
题图 7.2。

3
【相关知识】
串联反馈型稳压电路.
【解题思路】
（1）由，可求得输出电压的最大值和最小值.
（2)由关系，确定变压器副边电压的大小。

（3）调整管T1的极限参数。

【解题过程】
(1）图中，晶体管T2的基极电位
故输出电压的最大值与最小值分别为
（2）
（3)T1的最大功耗出现在R W的最上端
考虑电源10%波动时
，
7。

2.4 题图7.2.4中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路，已知静态电流I Q=2mA。

(1）写出图（a)中电流I O的表达式，并算出其具体数值；
（2）写出图（b）中电压U O的表达式，并算出当R2=0。

51k时的具体数值;
（3）说明这两个电路分别具有什么功能?
图
（a)
图（b)
题图 7。

2.4
【相关知识】
三端集成稳压器.
【解题思路】
（4) 写出图（a）电路输出电流与稳压器输出电压的表达式。

(5）写出图(b)电路输出电压与稳压器输出电压的表达式.
(6)由表达式分析各电路的功能。

【解题过程】
（1)
（2）
（3）图(a)所示电路具有恒流特性，图(b）所示的电路具有恒压特性。