电子线路非线性部分课后答案
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1-2 一功率管,它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?
解:否。还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P 。= 1000 W ,当集电极效率C 由40%提高到70‰时,试问直流电源提供的直流功率P D 和功率管耗散功率P C 各减小多少?
解:
当C1 = 40 时,P D1 = P o / C = 2500 W ,P C1 = P D1 - P o =1500 W
当C2 = 70 时,P D2 = P o / C =1428.57 W ,P C2 = P D2 - P o = 428.57 W 可见,随着效率升高,P D 下降,(P D1 - P D2) = 1071.43 W
P C 下降,(P C1 - P C2) = 1071.43 W 1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线,由它接成的放大器如图1-2-1(a )所示,已知V CC = 5 V ,试求下列条件下的P L 、P D 、C (运用图解法):(1)R L = 10,Q 点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 ,I BQ 同(1)值,I cm = I CQ ;(3)R L = 5,Q 点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 ,Q 点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 时,作负载线(由V CE = V CC - I C R L ),取Q 在放大区负载线中点,充分激励,由图得V CEQ1 = 2.6V ,I CQ1 = 220mA ,I BQ1 = I bm = 2.4mA
因为V cm = V CEQ1-V CE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V ,I cm = I CQ1 = 220 mA
所以m W 2642
1
cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ1 =
1.1 W , C = P L / P D = 24
(2) 当 R L = 5 时,由V CE = V CC - I C R L 作负载线,I BQ 同(1)值,即I BQ2 = 2.4mA ,得Q 2点,V CEQ2 = 3.8V ,I CQ2 = 260mA
这时,V cm = V CC -V CEQ2 = 1.2 V ,I cm = I CQ2 = 260 mA
所以 m W 1562
1
cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W , C = P L / P D = 12
(3) 当 R L = 5 ,Q 在放大区内的中点,激励同(1),
由图Q 3点,V CEQ3 = 2.75V ,I CQ3= 460mA ,I BQ3 = 4.6mA , I bm = 2.4mA 相应的v CEmin = 1.55V ,i Cmax = 700mA 。
因为V cm = V CEQ3 - v CEmin = 1.2 V ,I cm = i Cmax - I CQ3 = 240 mA
所以m W 1442
1
cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ3 = 2.3 W , C = P L / P D = 6.26
(4) 当 R L = 5 ,充分激励时,I cm = I CQ3 = 460 mA ,V cm = V CC -V CEQ3 = 2.25 V
所以 m W 5.5172
1
cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ3 = 2.3 W , C = P L / P D = 22.5
1-7 如图所示为三种甲类功率放大器的输出电路,采用相同的功率管及V CC 值。设V CE(sat)
= 0,I CEO = 0,变压器是理想无耗的,试在同一输出特性曲线上作出各电路的交、直流负载线,并求这三种放大器的最大输出功率之比)c max(L )b max(L )a max(L ::P P P 。
解:(1) ○1 直流负载线方程 v CE = V CC - i C R C ,负载线CD ,当i C = I CQ 时,V CEQ = V CC - I CQ R C 。 ○2 交流负载线中点过Q ,斜率为(-1/L R '),C C L L 2
1
//R R R R ==',根据交流负载线 AB 得
I cm = I CQ ,V cm = V CEQ = I cm L
R ' 代入V CEQ 方程中 V cm = V CC - I cm R C = V CC - I CQ R C = V CC - 2I cm L
R '= V CC - 2V cm 解得
L
CC
cm
CC cm 313
1
R V I V V '==, 即
L
2
CC L CC CC )
a max(L 181313121R V R V V P '=
'⨯⨯= L
2
CC
cm
CC CQ CC D 31R V I V I V P '===
所以 6
1D
)
a max(L C =
=
P P η (2) 交流负载相同,均为CF ,为获最大输出功率,Q 处于交流负载线的中点,故
V cm = V CEQ = V CC /2,L CC CQ cm 2R V
I I ==
所以 ;L 2CC
cm cm )
b max(L 8121R V I V P ==L
2
CC CQ CC D 2R V I V P ==