9章功率放大电路习题

第九章功率放大电路9.1分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“V”，凡错者在括号内打“ X” 。

1) 在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。

( )(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耗散功率应大于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。

( )解：(5) XX VV第九章题解－1A .饱和失真静态时，晶体管发射极电位U EQ最大输出功率P OMC .= 9WD i 虚焊，则T i 管解：（1 ）9.2 已知电路如图P9.2所示，T i 和T 2管的饱和管压降I U cEs I = 3V ,V cc = 15V ,R L = 8 Q ,O 选择正确答案填入空内。

电路中D i和D 2管的作用是消除截止失真A . > 0V=0V C . < 0V=18W (4)当输入为正弦波时，若R i 虚焊，即开路， 则输出电压 为正弦波仅有正半波仅有负半波可能因功耗过大烧坏始终饱和 始终截止P om— Wcc -|U C E S |)2= 24.5W廿 n V cc —|UcEs |4V cc上 69.8%晶体管的最大功耗P Tma^0.2P oM输出功率为P om 时的输入电压有效值V CC29V9.4 在图 P9.4导通时的I U BE I =所示电路中，已知二极管的导通电压U D = 0.7V ,晶体管 0.7V , T 2和T 4管发射极静态电位U EQ = 0V 。

CC(1)T 1、T 3和T 5管基极的静态电位各为多少？9.3在图P9.2所示电路中，已知V cc = 16V , R L = 4 Q ,「和T ?管的饱最大输出功率P om 和效率n 各为多少？ 晶体管的最大功耗P Tmax 为多少？ 为了使输出功率达到P om ,输入电压的有效值约为多少？ 1)最大输出功率和效率分别为和管压降IU cES I = 2V ,输入电压足够大。

试问：丁,T.T.图 P9.4(2 )设R2 = 10k Q , R3 = 100 Q。

若T i和T3管基极的静态电流可忽略不计，则T5管集电极静态电流为多少？静态时u i = ?(3)若静态时i B1 > i B3,则应调节哪个参数可使i B1 = i B2？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 i、T3和T5管基极的静态电位分别为U BI= 1.4V U B3 = —0.7V U B5 = —17.3V静态时T5管集电极电流和输入电压分别为I cQ.V cc -U B1 =1.66mAR2U| 乏U B5 = -17.3V若静态时i B 1 > i B 3 ,则应增大R3。

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 i和D2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。

9.5在图P9.4所示电路中，已知T2和T4管的饱和管压降I U CES I = 2V , 静态时电源电流可忽略不计。

试问负载上可能获得的最大输出功率P om和效率n各为多少？解：最大输出功率和效率分别为WCC~U CES『=4W2R LV cc —Vcc一 U CES 止 69.8%R f解图P9.6在深度负反馈情况下，电压放大倍数Aif10R i = 1 k Q ,所以 R f9.7估算图P9.4所示电路T 2和T 4管的最大集电极电流、集电极最大功耗。

解：功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为UCEmax =2V cc v CcP Tmax 7.2咒賢"W2R LI C max —V cc — U CESR L =0.5A9.6为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻R f 在图P9.4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 解图P9.6所示。

T 5管基极，如最大管压降和= 34V一 U CES Ts叭I kOT,T.9.8在图P9.8所示电路中， U CES I = 2V ,输入电压足够大。

最大不失真输出电压的有效值；(2)负载电流最大值.Vcc -U CESi Lmax = -----------------------R 4 +R LT,负载电阻R L 上电流的最大值； 最大输出功率P om 和效率n 。

1)最大不失真输出电压有效值R LU om'(V cc -U CES )_ R4 + R L= 72疋8.65V图 P 9.8(3)最大输出功率和效率分别为U pm2R L n =n ,V cc4P om = 俺9.35W9.9在图P9.8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i CmaxP rmax=Vcc —UcES 止 26A R 4V C C=「CJ 止 46W n2R 4 已知V cc = 15V , T i 和T 2管的饱和管压降I 求解：“.53A解图P9.109.10在图P9.10所示电路中，已知V cc = 15V , T 1和T 2管的饱和管压降U cEs I = 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 。

若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？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。

若U i = 0.1V 时，U o = 5V ,则反馈网络中电阻的取值约为多少？ 1）输出电压幅值和最大输出功率分别为U omax 比 13V P Om血红-10.6WR L电路如解图P9.10所示。

◎+咯第九章题解—7应引入电压串联负反馈， 图 P9.10IkSlAT,+T. 80(3)在深度负反馈条件下，电压放大倍数为R 1 = 1 k Q ,所以 R f图 P 9.11(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管的饱和管压降I U cES I = 3V ,输入电压足够大，则电 路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少？T 2和T 4管的I cM 、U ( BR ) CEO 和P cM 应如何选择？ 1 )射极电位U E = V CC /2 = 12V ;若不合适，则应调节R 2。

最大输出功率和效率分别为9.11 OTL 电路如图 P9.11所示。

o +仏，(+24 V):: -oRm —1(2 V cc - U CES2R L)2f 5.06W-V cc -U 2 1V cc 2CES ——"8.9%(3) T 2 和 T 4 管 I cM 、(BR )CEO 和P cM 的选择原则分别为T1Ti咼.4第九章题解—10一 U CES "5%9.12导通时的II CM > V C^ =1.5AR LU (BR)CEO > V cc = 24V2> (Vc V 2) “.82Wn 2R LPCM已知图P9.12 所示电路中T 1和T 2管的饱和管压降I U cEs I = 2V ,U BE I = 0.7V,输入电压足够大。

图 P9.12A 、B 、C 、D 点的静态电位各为多少？为了保证T 2和T 4管工作在放大状态，管压降I U cE> 3V ,电路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少？解：(1 )静态电位分别为U A = 0.7V , U B = 9.3V , U c = 11.4V , U D = 10V(2)最大输出功率和效率分别为(-V cC - U CES )P om亠2R L止 1.53WCH(+20 V)T,T：-+ %理L16Q9.13图P 9.13所示为两个带自举的功放电路。

试分别说明输入信号正半 周和负半周时功放管输出回路电流的通路，并指出哪些元件起自举作用。

P9.13在信号的正半周，经共射电路反相，输出 电流从C 4的正端经T 2、地、扬声器至C 4的负端；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而 T 1导通，电流从+ V CC 经T 2、C 4、扬声器至地。

C 2> R 3起自举作用。

在图（b ）所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的 T 3至地；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而C 4的正端经扬声器、T 2至C 4的负端。

C 2、R 2起自举作用。

£>解：在图（a ）所示电路中， 级的输入为负半周，因而T 2导通，输入为负半周，因而T 3导通，电流从+ V cc 经扬声器、C 2、 T 2导通，电流从 D卜+9.14 LM1877N — 9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值U opp =( V cc — 6) V ,开环电压增益为70dB 。

图P9.14 所示为LM1877N— 9中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V , C 1〜C 3对交流信号可视为短路；R 3和C 4起相位补偿作用，可以认为负载为8 Q 。

1)静态时最大输出功率和效率分别为一2 屯 5.06W2R LV cc -6-CC 一 58.9% V cc静态时U p 、u N 、U o 、 u o 各为多少？设输入电压足够大，电路的的最大输出功率 P om 和效率n 各为多U o = U p =U N =匕12V2U o =0V(V cc -6)2=-图 P 9.14若V cc = 15V 时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V ,则电路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少？(3)为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？ 解：(1)电压放大倍数代 J+H*4最大输出功率和效率分别为(UOPP )2 R Ln U OPP =4^2V CC输入电压有效值TDA1556 为2通道 BTL 电路，图P9.16 所示为TDA1556 中一个 通道组成的实用电路。