非线性电子线路(谢嘉奎第四版 部分)

声明：由不动脑筋而直接抄取答案的行为引发的后果自负，与本人无任何关联，愿好自为之。解释权归本人所有。

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

1-6 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 CEQ1V CE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V ，I cm = I CQ1 = 220 mA 所以mW 2642

1cm 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

1cm 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 144

2

1cm 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

1cm 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 == 4

1

D

)

b max(L C(b)=

=

P P η (3)因为直流负载电阻为零，故直流负载线为CG ，交流负载线斜率为(1/L

R ')的直线MN ，当Q C 处于中点时，得 V cm = V CEQ = V CC ，L

CC

CQ cm R V I I '=

= ，L 2CC cm cm )

c max(L 2121R V I V P '==，L 2

CC CQ CC D R V I V P '== 所以2

1

D )c max(L C(c)==P P η

所以36:9:42

1

:81:181::)c m ax(L )b m ax(L )a m ax(L ==

P P P 6:3:22

1:41:61::C(c)C(b)C(a)==ηηη

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。