电子线路答案(第五版)

第一章

1-1 在性能要求上，功率放大器与小信号放大器比较，有什么不同？

解：功率放大器的性能要求为：安全、高效率和失真在允许范围内的输出所需信号功率。而小信号放大器的性能要求为：增益、输入电阻、输出电阻及频率特性等，一般对输出功率不作要求。

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

1-6 如图（b ）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（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%

1-8 如图（a ）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b ）所示为功率管的理想化输出特性曲线。已知R L = 8 Ω，设变压器是理想的，R E 上的直流压降可忽略，试运用图解法：（1）V CC = 15 V ，L R ' = 50 Ω，在负载匹配时，求相应的n 、P Lmax 、ηC ；（2）保持（1）中V CC ．I bm 不变，将I CQ 增加一倍，求P L 值；（3）保持（1）中I CQ 、L

R '、I bm 不变，将V CC 增加一倍，求P L 值；（4）在（3）条件中，将I bm 增加一倍，试分析工作状态。

解：(1)由于放大器的直流负载近似为零，

故直流负载线为自 V CC 出发的垂线，其工作点为

Q 1。已知V CC = 15 V ，L R '= 50 Ω，负载匹配时，A 3.0L

CC

cm CQ1='=

=R V I I 由此得知Q 1的坐标为Q 1(15V ，0.3A)，Q 1

点处于交流负载线AB 的中点，其在坐标轴上的截距为A (32 V ，0)，B (0，0.6A)。由图可见

I cm = I CQ1=0.3A ，V cm = V CC = 15 V

此时，W 25.22

1

cm cm Lmax ==I V P ，

W 5.4CQ CC D ==I V P

%505.425

.2D max L C ===

P P η，5.28

50

L L =='=R R n (2) L

R '是否变化没说明，故分两种情况讨论 ○

1当L R '不变时，因为I CQ 增加一倍，因此，L R '已不是匹配值，其交流负载线平行移动，为一条过Q 2点的直线EF

(L

R '不变，斜率不变，I CQ 增加，Q 点升高) 此时，由于V CC 、I bm 、L

R '都不变，其P Lmax 亦不变，为2.25 W (I bm 不变，I cm 不变，V cm 不变)

但 P D = V CC ⨯ I CQ = 9 W ηC = P Lmax / P D = 25%

○2当L R '改变时，且L R '< 50 Ω，交流负载线以Q 2为中心顺时针转动，但由于V CC 、I bm 、I cm 不变，因而L

R '↓ → P L ↓ ηC ↓ 当L

R '> 50 Ω，交流负载线以Q 2为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和失真。

(3) V CC = 30 V ，交流负载线平移到EF ，静态工作点为Q 3，因为I bm 不变，所以V cm 不变，I cm 不变，因此P L 不变，P L = 2.25 W ，但V CC = 30 V ，所以

P D = V CC ⨯ I CQ = 9 W ηC = P L / P D = 25%

(4) I bm = 6 mA ，以Q 3点为静态工作点，出现截止失真。

1-9 单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303、相同的电源电压V CC 和负载R L ，且甲类放大器的L R '等于匹配值，设V CE(sat) = 0， I CEO

= 0，R E 忽略不计。（1）已知V CC = 30 V ，放大器的i Cmax = 2 A ，R L = 8 Ω，输入充分激励，试作交流负载线，并比较两放大器的P omax 、 P Cmax 、ηC 、L R '、n ；（2）功率管的极限参数

P CM = 30 W ，I CM = 3 A ，V (BR)CEO = 60 V ，试求充分利用功率管时两放大器的最大输出功率

P omax 。

解：(1) 见表 甲类 乙类

交流负载线

P omax W 152

1

2121Cmax CC cm cm ==i V I V W 302

1

2121Cmax CC cm cm ==i V I V P Cmax

2P omax = 30 W

0.2P omax = 6 W(单管)

ηC

50%

78.5%

L

R ' Ω=302/omax 2

CC P V

Ω=152/omax 2

cm P V

n 94.1830

L L =='R R 37.18

15

L L =='R R