第9章 功率放大电路 习题解答

第9章自测题、习题解答

自测题9

一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。

解：功率放大电路与电压放大电路本质上没有区别，功率放大电路既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点：1.输出功率要大 2.转换效率要高 3.非线性失真要小。

二、分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“√”，凡错者在括号内打“×”。

（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（）

（2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（）

（3）功率放大器为了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。（）

（4）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。（）

（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。（）

（6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。（）

（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严重，输入信号小时，不产生失真。（）

（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。（）

（9）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是

1）都使输出电压大于输入电压；（）

2）都使输出电流大于输入电流；（）

3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。（）

（10）功率放大电路与电压放大电路的区别是

1）前者比后者电源电压高；（）

2）前者比后者电压放大倍数数值大；（）

3）前者比后者效率高；（）

4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大；（）

（11）功率放大电路与电流放大电路的区别是

1）前者比后者电流放大倍数大；（）

2）前者比后者效率高；（）

解：

⑴×，当输出电压峰值为0.6Vcc时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。

⑵√，

⑶×，功率管的散热片接触面是平面，有利于钝化涂黑，侧边粗糙些好。

⑷×，最大输出功率与管耗不是1：1的关系，而是5：1的关系。

⑸×，功率管也有三种工作状态：放大，饱和，截止，取决于直流电路的情况。

⑹√，

⑺×，甲类功率放大，不论信号多小，都存在失真。

⑻√，

⑼①×、电流放大电路的输出电压不一定大于输入电压。

②×、电压放大电路的输出电流不一定大于输入电流。

③√，

⑽①×、电源电压没有可比性，可以大，相等，也可以小。

②×、功率放大电路重点在输出功率，电压放大倍数不一定比电压放大电路的放大倍

数高。

③√、

④√，

⑾①×、功率放大电路重点在输出功率，电流放大倍数不一定比电流放大电路的放大倍数高。

②√

三、功率放大器如图T9-3 所示，已知各晶体管的β=50 ，|U BE |=0.6V，U CES =0.5V 。

（ 1 ）说明R4和C2的作用；

（ 2 ）设静态时|U BE3 |=|U BE2|，试计算各电阻中的静态电流，并确定R3的阻值；

（ 3 ）在输出基本不失真的情况下，估算电路的最大输出功率。

图T9-3

解：

（1）R4提供静态偏压，C2通交流，

习题9

9．1已知电路如图P9-1所示，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝3V ，U CC ＝15V ， R L ＝8Ω，。选择正确答案填入空内。

（1）电路中D 1和D 2管的作用是消除_________ 。 A ．饱和失真

B ．截止失真

C ．交越失真

（2）静态时，晶体管发射极电位U EQ 。 A ．大于0V B ．等于0V C ．小于0V （3）最大输出功率P OM 。 A ．约等于28W B ．等于18W

C ．等于9W

图P9-1 解：

（1）C 乙类功率放大电路存在交越失真，通过D1,D2克服交越失真。

（2）B 静态时，由于电路对称，0=EQ U (3)C W R U U P L CES cc OM

98

*2)315(2)(22=-=-=

9．2在图P9-1所示电路中，已知V CC ＝16V ，R L ＝4Ω，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝2V ，输入电压足够大。试问：

（1）最大输出功率P om 和效率η各为多少？ （2）晶体管的最大功耗P Tmax 为多少？

（3）为了使输出功率达到P om ，输入电压的有效值约为多少？ 解：

（1）最大输出功率和效率分别为

%8.694πW

5.242)(CC

CES CC L

2

CES CC om ≈-⋅=

=-=

U U U R U U P η

（2）晶体管的最大功耗 W 9.42|)|(2.02.0L

2

oM

Tmax =-⨯=≈R U U P P CES CC

（3）输出功率为P o m 时的输入电压有效值 V 9.92

CES

CC om i ≈-≈

≈U U U U

9.3 在甲类、乙类、甲乙类功放电路中，功放管的导通角分别是多少？

解： 甲类功率放大电路功放管的导通角度为360°，C i 在一个周期内一直大于0；乙类共放的导通角度为180°，只有半个周期大于0，甲乙类功率放大电路的导通角大于180°而小于360°。

9．4试证明，在理想情况下甲类功放的效率不会超过50%。

证明：在理想情况下，忽略晶体管基极回路的损耗，则电源提供的功率为CC CQ V U I P =

甲类功率放大电路在理想情况下的最大输出功率CC CQ CC CQ om U I U I P 2

1

2

2

=

= 在理想情况下，甲类功率放大电路的最大效率 %50==

V

om

P P η 即甲类功率放大电路的效率不会超过50%

9．5双电源互补对称电路如图P9-5所示，已知电源电压12伏，负载电阻10欧，输入信号为正弦波。求（1）在晶体管U CES 忽略不计的情况下，负载上可以得到的最大输出功率。（2）每个功放管上允许的管耗是多少？（3）功放管的耐压又是多少？

图P9-5

解：

（1）W R U P L CC OM

2.710

*212222

=== （2）每个管耗的允许值即为管耗的最大值，即为最大输出功率的五分之一， 为7.2/5=1.44W.

(3)双电源互补对称电路在同一时刻只有一个管子导通，所以功放管的耐压为管子的最大管压降V U U CC CE 242max ==。

9.6在图P9-6所示电路中，已知二极管的导通电压U D ＝0.7V ，晶体管导通时的│U BE │＝0.7V ，T 2和T 4管发射极静态电位U EQ ＝0V 。