第7章功率放大电路习题与解答

习题

1. 选择题。

(1)功率放大电路的转换效率是指。

A．输出功率与晶体管所消耗的功率之比

B．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

(2)乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在。

A．饱和失真B．交越失真C．截止失真

(3)乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为。

A．0.1W B．0.4W C．0.2W

(4)在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有。

A．βB．I CM C．I CBO D．U(BR)CEO E．P CM

(5)乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达到。

A．25% B．50% C．78.5%

(6)乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是。

A. 线性失真

B. 饱和失真

C. 截止失真

(7) 功放电路的能量转换效率主要与有关。

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

解：(1)B (2)B (3)B (4)B D E (5)C (6)C (7)C

2. 如图7.19所示电路中，设BJT的β=100，U BE=0.7V，U CES=0.5V，I CEO=0，电容C对交流可视为短路。输入信号u i为正弦波。

(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om？

(2)此时R B应调节到什么数值？

(3)此时电路的效率η=？

o

u 12V

+

图7.19 题2图

解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。由解题2图可知：ωt sin om OQ O U U u += 由C C om OQ V U U ≤+与C ES om OQ U U U ≥-可知：

C ES C C om 2U V U -≤即有2

C ES

C C om U V U -≤

因此，最大不失真输出功率P om 为：

()W 07.281

8122

C ES C C L

2

om om ≈⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=U V R U P (2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为： ()C ES C C C ES C ES C C OQ 2

1

2U V U U V U +=+-= 所以 A 72.0825.0122L CES CC L OQ CC CQ

≈⨯-=-=-=R U V R U V I

m A 2.7CQ BQ

==βI

I k Ω57.12

.77

.012BQ BE CC B ≈-=-=

I U V R (3) %24%10072

.01207.2CQ CC om V om ≈⨯⨯===

I V P P P η 甲类功率放大电路的效率很低。

3. 一双电源互补对称功率放大电路如图7.20所示，已知V CC =12V, R L =8Ω，u i 为正弦波。

(1)在BJT 的饱和压降U

CES =0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om 为多少？每个管子允许的管耗P CM 至少应为多少？每个管子的耐压│U (BR)CEO │至少应大于多少？

- 3 -

(2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率P V 为多少？当输出功率最大时的输入电压有效值应为多大？

解：(1)功率放大电路静态时U O =0。在BJT 的饱和压降U CES =0的条件下，则有U om =V CC ，因此，

W 98

212222

L 2

CC L 2om =⨯===R V R U P om

每个管子允许的管耗P CM ≥0.2 P om =0.2×9=1.8W

每个管子承受的最大电压为2V CC ，所以每个管子的耐压│U (BR)CEO │≥2V CC =24V (2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率P V

W 46.11π2π)(2L

2

CC

L CES CC CC V ==-=R V R U V V P

当输出功率最大时的输入电压幅值V 12C C im =≈V U 。 则有效值为 V 49.82

im i ≈=

U U

CC

V -+

-

o u u

L u +

-

o

u

图7.20 题3、4图 图7.21 题5图

4. 电路如图7.20所示，已知V CC =15V, R L =16Ω，u i 为正弦波。

(1)在输入信号U i =8V （有效值）时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？ (2)当输入信号幅值U im =V CC =15V 时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？ (3)当输入信号幅值U im =V CC =20V 时，电路的输出会发生什么现象？ 解：(1)在输入信号U i =8V （有效值）时,输出信号的振幅28m =o U V ，则 电路的输出功率为 W 42L

2

om o ==R U

P

电路的两个晶体管管耗相等，总管耗为

W 75.22π2=L 2

om L om CC T =-R U

R U V P

直流电源供给的功率 W 75.6π2L om CC V ==R U

V P

电路的效率 %2.594π=CC

om V o =⋅=V U

P P η