电子线路 非线性部分 (第四版)第一章 习题解答

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ηC 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ηC1 = 40% 时，P D1 = P o /ηC = 2500 W ，P C1 = P D1 - P o =1500 W

当ηC2 = 70% 时，P D2 = P o /ηC =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- 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 、ηC （运用图解法）：（1）R L = 10Ω，Q 点在负载线中点，充分激励；（2）R L = 5 Ω，I BQ 同（1）值，I cm = I CQ ；（3）R L = 5Ω，Q 点在负载线中点，激励同（1）值；（4）R L = 5 Ω，Q 点在负载线中点，充分激励。

解：(1) R L = 10 Ω 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mW 2642

1

cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ1 =

1.1 W ，ηC = P L / P D = 24%

(2) 当 R L = 5 Ω 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 mW 1562

1

cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ，ηC = P L / P D = 12%

(3) 当 R L = 5 Ω，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mW 1442

1

cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ3 = 2.3 W ，ηC = P L / P D = 6.26%

(4当 R L = 5 Ω，充分激励时，I cm = I CQ3 = 460 mA ，V cm = V CC -V CEQ3 = 2.25 V

所以 mW 5.5172

1

cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ3 = 2.3 W ，ηC = 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 m ax(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 ==