模拟电路第四章课后习题答案

第四章 习题与思考题 ◆◆ 习题 4-1 在图P4-1所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ，

① 试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。

解：①

W W R U V P L cem CC om 563.18

2)16(2)(2

2≈⨯-=-= 如忽略U CES ，则

W W R V P L CC om 25.28

2622

2=⨯=≈ ② W W R V P L CC V 865.28

6222

2≈⨯⨯=≈ππ %55.54865

.2563.1≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%53.78865.225.2≈==

V om P P η 此题的意图是理解OCL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法。

◆◆ 习题 4-2 在图P4-1所示的电路中：

① 三极管的最大功耗等于多少

② 流过三极管的最大集电极电流等于多少

③ 三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少

④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ，输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少

解：① W W P P om CM 45.025.22.02.0=⨯=>

② A A R V I L CC CM 75.08

6==> ③ V V V U CC CEO BR 12622)(=⨯=>

④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈u

A ，而略小于1，故V V V U U CC

cem

i 24.426

22≈=≈≈。

本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。

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。

将本题的估算结果与习题4-1进行比较。

解：①

W W R U V P L cem CC om 25.08

2)13(2)2

(22=⨯-=-= 如忽略U CES ，则

W W R V P L CC om 5625.08

8682

2=⨯=≈ ② W W R V P L CC V 716.08

2622

2≈⨯=≈ππ %92.34716

.025.0≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%56.78716

.05625.0≈==V om P P η 可见，在同样的VCC 和RL 之下，OCL 电路的Pom 比OTL 电路大得多（大约为4倍）。同时OCL 电路的PV 也比OTL 电路大得多（也大致为4倍）。最终，两种电路得效率基本相同。

此题的意图是理解OTL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法，并与OCL 电路进行比较。

◆◆ 习题 4-4 在图P4-3所示的电路中：

① 估算三极管的最大功耗；

② 估算三极管的最大集电极电流；

③ 估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压；

④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ，输入端应加上的正弦电压有效值等于多少

解：① W W P P om CM 1125.05625.02.02.0=⨯=>

② A A R V I L CC CM 375.08

262=⨯=> ③ V V U CC CEO BR 6)(=>

④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈u

A ，而略小于1，故V V V U U CC cem

i 12.2226

222≈=≈≈。 本题的意图是了解OTL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。

管压降U CES 均为１V ，如果要求得到最大输出功率P om ＝３W ，试分别估算两个电路的直流电源V CC 分别应为多大。

解：

对于图P4-1的OCL 电路

V

V U P R V R U V R U I U P CES om L CC L CES CC L cem cm cem om 93.7)1382(22)(22122≈+⨯⨯=+=⇒-===

对于图P4-3的OTL 电路

V

V U P R V R U V R U I U P CES om L CC L CES CC L cem cm cem om 9.15)1382(2)2(22)2(22

122≈+⨯⨯⨯=+=⇒-=== 可见，在同样的Pom 和R L 时，OTL 电路的V CC 比OCL 电路高得多。但前者只需要一个直流电源，而后者需要正、负两路直流电源。

本题的意图是对OTL 和OCL 两种电路进行比较，当要求同样的Pom 时所需的V CC 各为多少。

◆◆ 习题 4-6 分析图P4-6中的OTL 电路原理，试回答：

① 静态时，电容C ２两端的电压应该等于多少调整哪个电阻才能达到上述要求

② 设R 1=Ω,三极管的β＝５０，P CM =200mW ，若电阻R ２或某一个二极管开路，三极管是否安全

解：

① 静态时，电容C ２两端的电压应等于V CC /2，即5V 。应调整电阻R 1达到此要求。

② 若电阻R ２或某一个二极管开路，则

mA

mA

R

R

U

V

I

I BE

CC

B

B

58

.3

2.1

2.1

7.0

2

10

2

3

1

2

1

≈

+

⨯

-

=

+

-

=

=

mA

mA

I

I

I

B

C

C

179

58

.3

50

1

2

1

=

⨯

=

=

=β

CM

CE

C

T

T

P

mW

mW

U

I

P

P>

=

⨯

=

=

=895

)5

179

(

1

1

2

1

因此，三极管将被烧毁。

本题的意图是理解OTL电路的工作原理，了解保证电路安全的重要措施。

◆◆习题 4-7 分析图P4-7中的OCL电路原理，试回答：

①静态时，负载R L中的电流应为多少

②若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻如何调整

③若二极管VD1或VD2的极性接反，将产生什么后果

④若VD1、VD2、R2三个元件中任一个发生开路，将产生什么后果

解：

①静态时，负载R L中的电流应为0，如不符合要求，应调整电阻R1；

②若输出电压波形出现交越失真，应调整电阻R2，增大的R2阻值；

③若二极管VD1或VD2的极性接反，将使功率三极管电流急剧增大，可能烧毁三极管；

④若VD1、VD2、R2三个元件中任一个开路，同样可能使功率三极管电流急剧增大，烧毁三极管。

本题的意图是理解OCL电路的工作原理，了解交越失真的概念以及减小交越失真和保证电路安全的措施。

◆◆习题 4-8 试分析图P4-8中各复合管的接法是否正确。如果认为不正确，请扼要说明原因；如果接法正确，说明所组成的复合管的类型（NPN或PNP），指出相应的电极，并列出复合管的β和r be的表达式。