通信电路基础 第二版 沈琴 书后习题 第二章功率放大器

第二章功率放大器习题参考答案

2－1 图P2-1所示互补推挽功率输出级，设电源电压V 15==EE CC V V ，负载电阻Ω8=L R ，输出功率为9W ，试计算甲类和乙类两种情况下的效率C η如何变化？说明了什么问题？若从乙类变到甲类，电流I 应如何变化？在负载上得到最大输出功率是否也发生变化？ [参考答案：％甲40=C η、％乙63=C η]

图P2-1

解：因负载电阻Ω8=L R ，输出功率=O P 9W ，则输出电压幅值为 8×9×2=2=L o Lm R P V V=12 V 8

12

==

L Lm Lm R V I A=1.5A 1. 甲类工作时，每管工作电流等于输出电流幅值的一半，该电流为直流电源提供的电流。 75.0=2

=

Lm

CQ I I A 电源功率75.0×30=)+(=CQ EE CC D I V V P W=22.5W 效率%40=5

.229==D O C P P η甲

2. 乙类工作时，每管电流幅值Cm 1.5I A

Cm CQ 1.5

0.477ππ

I I =

== A 477.0×30=)+(=CQ EE CC D I V V P W ＝14.3W O C D 963%14.3

P P η=

==乙 3. 从乙类变到甲类，静态电流CQ I 增大导致管耗增大，输出电压幅值减小，

使得输出功率减小。

2－2 如图P2-2所示：(1) 若功率管V 8.0=CE(sat)V ，求o P 、c η和每管的Cmax P 。(2)若CE(sat)V 可忽略，功率管的5=CM P W ，电路向两个并联的16Ω负载供电，为使电路安全工作，求CC V 。

[参考答案：（1）O P =3.89W, C η=73%, Cmax P =0.9W; (2) CC V ≤20V

]

图P2-2

解：(1) 每管电源电压 V 12=2

=′CC

CC

V V 93.012

8.012=′′=′=CC CE(sat)CC

CC cm ＝－－V V V V V ξ

22

222Cm CC

o L L 0.931222216

V V P R R ξ'⨯===

⨯W ＝3.89 W 16

×π12×93.0×2=

π2=2

L 2CC D R V ξP W ＝5.33W

%73=33

.589

.3==D o c P P η

22CC Omax

L 12 4.5W 2216

V P R '===⨯ 每管管耗5.4×2.0=2.0=Omax Cm ax P P W=0.9W (2) 若忽略CE(sat)V ，则5=,1=CM P ξW

222C C C C

C C O m a x

L L L 22(//)28V V V P R R R ==='⨯ 因为8

×2×2.0=2.0=≥2

CC

Omax

Cmax CM V P P P 所以2.0/5×16=2.0/16≤CM CC P V V= 20V

2－3 如图P2-3所示互补对称OTL 电路，设其最大不失真功率为6.25W ，晶体管饱和压降及静态功耗可以忽略不计。

（1）电源电压CC V 最大应取多大？ （2）T 2、T 3管CM P 至少应取多大？

（3）若输出波形出现交叉失真，应调节哪个电阻？

（4）若输出波形出现一边削波失真，应调节哪个电阻来消除？ [参考答案：（1）CC V ≤20V ，（2）CM P ≥1.25W ]

图P2－3

解：（1）每管电源电压CC

CC

2

V V '= 由2CC Omax

L

6.25W 2V P R '=='

得V 10=′CC

V ，所以取 V 20≤CC V （2）W 25.1=W 25.6×2.0=2.0≥O max CM P P 所以T 2、T 3管CM P 至少应取1.25W 。 （3）若输出波形出现交叉失真，应调节电阻4R 。

（4）若输出波形出现一边削波失真，其原因是输出端直流电位不等于2

CC

V ，应调节电阻1R 来消除。

2－4 如图P2-4所示互补对称功率放大器已知负载最大电流的振幅L I =0.48A ，试求：D P 、L P ，每管C P 与Cmax P 、c η。

[参考答案：D P =5.35w, L P =4W, 每管C P =0.56W ，Cmax P =0.85W ，c η=74.8%

]

图P2-4

解：Cm CC D 220.4835

W=5.35W π2 3.142

I V P ⨯⨯==⨯⨯ 22L L L 11

0.4835W=4W 22P I R =

=⨯⨯ 每管C D L R51

()W 2

P P P P ==－－？

2CC Omax

L R5L 35 4.48W 235

V P P P R ==+= C m a x O m a x

0.2

0.85W

P P ==

O C D 4

74.85.35

P P η=

==% 2－5 如图P2－5所示OCL 功率放大电路，T 3、T 4的饱和压降CE(sat)V 及静态时的管耗可以忽略不计。试求：

（1）当输入电压有效值V 5.0=i V 时，电路的输出功率O P 及输出级的效率η是多少？

（2）当i V 为多大时，电路可获得最大输出功率；这个最大输出功率Omax P 为多少？

图P2－5

[参考答案：（1）W 13=O P ，%5.56=η；（2）V 69.0=i V ，W 25=Omax P ] 解：（1）反馈系数fv k 及电压增益v A 为

322O f fv +==R R R k v v , 5.20=2003900+200=+=1

=232fv v R R R A k

从而得

14.49V

=V 5.20×5.0×2==v m i Om A V V 22

Cm O L 114.49W 13W 228

V P R =⨯==⨯

Om CC D L 2214.4920

W 23W ππ8

V V P R ⨯⨯=

=≈'⨯