第8章习题解答

第8章 低频功率放大电路

习 题 8

8.1 由于功率放大电路中的晶体管常处于接近极限工作的状态，因此，在选择晶体管时必须特别注意哪3个参数？

解：最大集电极电流I CM 、最大集电结耗散功率P CM 和反向击穿电压U (BR)CEO

8.2 乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况下可以达到多少？

解：π/4=78.5%

8.3 一双电源互补对称功率放大电路如图8.1所示，设CC 12V V =，L 16R =Ω，i u 为正弦波。求：（1）在晶体管的饱和压降U CES 可以忽略的情况下，负载上可以得到的最大输出功率om P ；（2）每个晶体管的耐压|U (BR)CEO |应大于多少；（3）这种电路会产生何种失真，为改善上述失真，应在电路中采取什么措施。

解：(1) )W (5.416

2122)(2

L 2CES CC om =⨯=-=R U V P ，(2) )V (242||CC (BR)CEO =≥V U

(3) 会产生交越失真，工作于甲乙类工作状态可以消除这种失真。

图8.1 习题8.3电路图 图8.2 习题8.4电路图

8.4 一个单电源互补对称功放电路如图8.2所示，设CC 12V V =，L 8R =Ω，C 的电容量很大，i

u 为正弦波，在忽略晶体管饱和压降U CES 的情况下，试求该电路的最大输出功率om P 。

解：)W (25.28

262)2/(2L 2CES CC om =⨯=-=R U V P

8.5 在图8.3所示的电路中，已知CC 16V V =，L 4R =Ω，i u 为正弦波，输入电压足够大，在忽略晶体管饱和压降U CES 的情况下，试求：（1）最大输出功率om P ；（2）晶体管的最大管耗CM P ；（3）若晶体管饱和压降CES 1V U =，最大输出功率om P 和η。

解：(1) )W (3242162)(2

L 2CES CC om =⨯=-=R U V P

(2) )W (4.62.0om CM =≥P P

(3) )W (1.284

2152)(2

L 2CES CC om =⨯=-=R U V P ， %6.731611644CC om =-⋅

=⋅=ππηV U 8.6 在图8.4所示单电源互补对称电路中，已知CC 24V V =，L 8R =Ω，流过负载电阻的电流为o 0.5c o s (A)i t ω=。求：（1）负载上所能得到的功率o P ；

（2）电源供给的功率V P 。

图8.3 习题8.5电路图 图8.4 习题8.6电路图

解：)W (1825.02

o =⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛=P

)W (82.35.0241122cm CC L om

CC

V =⨯⨯=⨯⋅=⨯⋅=π

ππI V R U V P

8.7 在图8.5所示的互补对称电路中，已知V CC = 6V ，R L = 8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES = 1V ， (1) 估算电路的最大输出功率P om ；

(2) 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。 (3) 估算三极管的最大功耗；

(4) 估算流过三极管的最大集电极电流；

(5) 估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压；

(6) 为了在负载上得到最大功率P om ，输入端应加上的正弦波电压有效值大约等于多少？

(7) 比较(a)和(b)的估算结果。

u i

(a)

(b)

图8.5 习题8.7电路图

解：(a) )W (56.12)

(L 2

CES CC om =-=R U V P (b) )W (25.02)2

(

L

2

CES CC

om =-=R U V P )W (39.22L

om

CC V =⋅⋅=R U V P π )W (477.022L

om

CC

V =⋅⋅=R U V P π

%4.654CC om

=⋅

=

V U πη %4.522/4CC om

=⋅

=

V U π

η

)W (312.02.0om CM =≥P P )W (05

.02.0om CM =≥P P )mA (75.0L

CC

=≥

R U I CM

)mA (38.02

/L

CC =≥

R U I CM )V (122CC (BR)CEO =≥V U

)V (6CC (BR)CEO =≥V U

)V (54.32)(CES CC o i =-=

≈U V U U )V (414.12

)

2/(CES CC o i =-=≈U V U U 8.8 在图8.6中哪些接法可以构成复合管？哪些等效为NPN 管？哪些等效为PNP 管？

图8.6 习题8.8电路图

解：(a) 不能 (b) 不能 (c) 能 NPN (d) 能 PNP 8.9 图8.7所示电路中，三极管β1 = β2 = 50，U BE1 = U BE2 = 0.6V 。(1) 求静态时，复合管的I C 、I B 、U CE ；

(2) 说明复合管属于何种类型的三极管； (3) 求复合管的β。

(a)

(b)

图8.7 习题8.9电路图

解：(a) )μA (2.95

.16

.06.015BQ =--=

I

)mA (92.23)1(BQ 21BQ 1CQ 2CQ 1CQ =++=+=I I I I I βββ )V (824.73.092.231515c CQ CEQ =⨯-=⋅-=R I U 250021=⋅≈βββ 相当于NPN (b) )μA (18.2]1[6

.015c

211b BQ =+++-=

R R I βββ

)mA (56.5)1(BQ 12EQ 2CQ =+==I I I ββ

)V (88.32)00218.056.5(1515c EQ CEQ =⨯+-=⋅-=R I U 250021=⋅≈βββ

相当于PNP

8.10 一个用集成功率放大器LM384组成的功率放大电路如图8.8所示，已知电路在通带内的电压增益为40dB ，在R L =8Ω时的最大输出电压（峰—峰值）可达18V 。求当u i 为正弦信号时，（1）最大不失真输出功率P OM ；（2）输出功率最大时输入电压有效值。

解： （1

）22oM

L 18

()

19/ 5.01(W)28P R ==⨯= （2）uf 100A =，i 964(mV)100

U =

=