功放电路习题

第四章功率放大电路1．如图所示OCL功放电路。已知VCC=18V，RL=16Ω，R1=10kΩ，Rf=150kΩ，运放最大输出电流为±25mA，T1、T2管饱和压降VCES=2V。试回答下列问题：（1）若输出信号出现交越失真，电路应如何调整方可消除？（2）为使负载RL上获最大的不失真输出电压，输入信号的幅度Vim为多少？（3）试计算负载RL上最大的不失真输出功率Pomax，电路的效率η。解（1）若输出信号出现交越失真，通常可调整图中R3电阻使其阻值适当加大，注意不可过大，否则会造成T1、T2的过流甚至烧毁。（2）输入信号幅度Vim应满足Vim≤vomAV式中Vom由图可得Vom=VCC－VCES=16V而电压放大倍数Av为Av=（R1+Rf）/R1=16因此Vim≤（16V/16）=1V（3）RL上最大的不失真输出功率PomaxPomax=8]2/)[(2LCESCCRVVW电路的效率η=VoPPmax式中PV为电源的总功率，其值为PV=5.112LomCCRVVW所以η=8/11.5=70%2．在乙类互补对称功率放大器中，因晶体管输入特性的非线性而引起的失真叫做。解:交越失真3．在功率放大电路中，甲类放大电路是指放大管的导通角等于，乙类放大电路是指放大管的导通角等于，甲乙类放大电路是指放大管的导通角等于。解：360°180°大于180°而小于360°4．有一OTL电路，其电源电压VCC=16V，RL=8。在理想情况下，可得到最大输出功率为W。解：4W5．乙类互补功率放大电路的效率较高，在理想情况下其数值可达，但这种电路会产生一种被称为失真的特有非线性失真现象。为了消除这种失真，应当使互补对称功率放大电路工作在类状态。解：π/4或78.5%交越甲乙6．电路如图所示，已知T1、T2管的饱和压降│VCES│=3V，VCC=15V，RL=8Ω。则最大输出功率Pom为。解：9W7．电路如图所示，已知T1、T2管的饱和压降│VCES│=3V，VCC=15V，RL=8Ω。静态时，发射极电位VEQ为，流过负载的电流IL为。解：0V0A8在基本OCL功放电路中，电源电压为±15V，负载电阻RL=8Ω，可以推算出其最大的输出功率Pomax约为W；电路最大效率约为。解：1478.5%9．电路如图所示，若D1虚焊则T1管。解：可能因功耗过大烧坏10．在推挽功率放大电路中设置适当的偏置是为了，如果直流偏置过大则会使下降。解：防止交越失真效率11．乙类互补对称功率放大电路存在着A.截止失真B.交越失真C.饱和失真D.频率失真（）解:B12．下面正确的说法是A.工作在甲类状态的功率放大器，无信号输入时有功率损耗B.工作在甲类状态的功率放大器，无信号输入时无功率损耗C.工作在乙类状态的功率放大器，无信号输入时有功率损耗D.工作在甲乙类状态的功率放大器，无信号输入时无功率损耗（）解：A13．与甲类功率放大方式比较，乙类OCL互补对称功率放大的主要优点是A.不用输出变压器B.不用大容量的输出电容C.效率高D.无交越失真（）解：C14．功率放大器和电压放大器相比较A.二者本质上都是能量转换电路B.输出功率都很大C.通常均工作在大信号状态下D.都可以用等效电路法来分析（）解：A15．功率放大电路的效率为A.输出的直流功率与电源提供的直流功率之比B.输出的交流功率与电源提供的直流功率之比C.输出的平均功率与电源提供的直流功率之比D.以上各项都不是（）解:B16．实际应用中，根据需要可将两只三极管构成一只复合三极管，图中能等效一只PNP型复合管的是（）。解：（a）17．功率放大电路的输出功率等于A.输出电压与输出交流电流幅值的乘积B.输出交流电压与输出交流电流的有效值的乘积C.输出交流电压与输出交流电流幅值的乘积D.以上各项都不是（）解:B18．OCL功率放大电路如图所示，当vi为正半周时，则A.T1导通，T2截止B.T1截止，T2导通C.T1导通，T2导通D.T1截止，T2截止（）解：A19．在功率放大电路中，所谓最大效率是指A.输入功率与最大输出功率之比B.最大输出功率与晶体管消耗的功率之比C.最大输出功率与电源提供的功率之比D.最大不失真输出功率与电源提供的功率之比（）解：D20．电路如图所示，已知T1、T2管的饱和压降│VCES│=2V，VCC=12V，RL=4Ω。则最大输出功率Pom为A.18WB.12.5WC.2.25WD.25W（）解：B21．电路如图所示，已知T1、T2管的饱和压降│VCES│=2V，VCC=12V，RL=8Ω。静态时，发射极电位VEQ为A.＞0VB.＜0VC.=0VD.以上各项都不是（）解：C22．只有两个晶体三极管都是PNP管或者都是NPN管才能组成复合管。（）解:×23．在OTL功率放大电路中，若在输出端串接两个8Ω的扬声器，则输出功率将比在输出端接一个8Ω的扬声器时少一半。（）解：√24．如图所示的复合管是NPN型。（）解:×（连接错误，将产生环流。）25．由于功率放大器中的晶体管处于大信号工作状态，所以微变等效电路方法不再适用。（）解：√26．功率放大电路比电流放大电路的电流放大倍数大。（）解：×27．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。解：×28．在输入电压为零时，甲乙类互补对称功率放大电路中电源消耗的功率是两个管子的静态电流与电源电压的乘积。（）解：√29．有一OTL电路，设电源电压VCC=16V，RL=8Ω，在理想情况下，可得到最大输出功率为10W。（）解：×30．顾名思义，功率放大电路有功率放大作用，电压放大电路只有电压放大作用而没有功率放大作用。（）解：×31．在功率放大电路中，输出功率越大，功放管的功耗越大。（）解：×32．若复合管前面的小功率晶体三极管是NPN管，则复合管等效为一只NPN管；若前面的晶体三极管是PNP管，则等效为PNP管。（）解：√33．复合管的β值近似等于两只晶体管β值的乘积。（）解：√34．OCL功放电路如图所示，若输入为正弦电压，互补管T1、T2的饱和压降可忽略。说明元件R1、R2、R3的作用是什么，晶体管T1、T2的工作方式如何？估算出它的最大输出功率。解：VCC通过R1、D1、D2、R2、R3、形成通路。R1、R3用来调整两管静态电位，通过调整使T1、T2两管静态时发射极电位VE=0。因为RL较小二极管导通电压为0.5V。故基极b1与b2之间压降基本上为恒定值Ub1b2≈1V，它们为T1、T2、发射结提供固定偏置，使两管处于微导通状态，负载电流IL≈0，输出电压Vo=0。T1、T2处于互补对称甲乙类又接近乙类。最大输出功率：LCLCEScomRERVEP22)(2235．图示电路为一未画全的功率放大电路，要求：（1）填上晶体管T1～T4的发射极箭头，使之构成一个完整的准互补功率放大电路。（2）假设当输入电压幅值足够大时，功放管可达到饱和，且饱和压降VCE（sat）可忽略，估算电路的最大不失真输出功率。解：（1）T1、T3、T4为NPN管，都是最下端的电极为发射极，T2为PNP管，发射极是与电容C2相连的电极。（2）Po（max）=9W36．有一OTL电路如下图所示。设电源电压VCC=20V，RL=8Ω，三极管T2，T3的β=20，VC（BR）CEO=70V，ICM=4A，PCM=20W（加散热片）试求：（1）在理想极限运用情况下的Pom值；（2）当不失真输出功率Po=3.65W时的效率η（3）若VCC改为24V，RL改为3.5Ω，此时的Pom为多大？三极管能否安全工作？要求基极提供的峰值电流iBmax为多大？解：（1）在理想极限运用情况下的Pom=6.25W；（2）当不失真输出功率Po=3.65W时的效率η=50%；（3）Pom=6.25W，iBmax=171mA。三极管能安全工作。37．功放电路如下图所示，设VCC=12V，RL=8Ω，三极管的极限参数为ICM=2A，│V(BR)CEO│=30V，PCM=5W。试求：最大输出功率Pom值，并检验所给三极管是否能安全工作？解：输出功率为W98212212L2CComRVP通过三极管的最大电流、最大管压降和最大管耗分别为A5.1812LCCCmRVivCEm=2VCC=24VPT1m≈0.2Pom=0.2×9=1.8W求得的各值均小于极限参数，故三极管能安全工作。38．OCL电路如下图所示（图中T1的偏置电路未画出）。已知输入电压Vi为正弦波，负载电阻RL=80Ω，设推动级T1的电压放大倍数为－10倍，输出级电压放大倍数近似为1。（1）计算当输入电压有效值为1V时电路的输出功率Po；（2）指出二极管D1，D2的作用。解：（1）输出功率W5.12)10(L2iL2ooRVRVP（2）二极管D1，D2的作用是为T2，T3提供一个适当的正偏压，使之克服交越失真。39．OCL功放电路如下图所示。已知输入电压Vi为正弦波，T1，T2的特性对称。（1）动态时，若出现交越失真，应调整哪个元件，如何调整？（2）设三极管饱和压降约为0V。若希望在负载电阻RL=8Ω的喇叭上得到9W的信号功率输出，则电源电压VCC值至少应取多少？解：（1）增大R2（2）由L2CCo2RVP得V129822oLCCPRV即电源电压VCC值至少取12V。40．电路如图所示，回答下列问题：（1）说明电路的名称。（2）简述三极管T1~T5构成的形式及其作用？（3）调整输出端静态电位时，应调整哪一个器件？（4）若VCC=15V，三极管T3、T4的饱和压降VCES≈2V，RL=8Ω，Re3=Re4=0.5Ω求RL上最大不失真输出功率Pom有多大？解：（1）甲乙类准互补OCL对称功放电路（2）T1~T4构成准互补对称式输出，其中T1、T3复合为NPN管，T2、T4复合为PNP管。T5管和电阻R1、R2构成VBE扩大电路（或称VBE倍增电路），用以消除交越失真。（3）调整电阻Rb1和Rb2。（4）由公式L23ReCESCCL2cmom2)21(2RVVVRVP其中3eL3eCESCC3ReRRRVVV解得VRe3=0.94V可得Pom=14.2W41．电路如图所示，回答下列问题：（1）说明电路的名称及T1、T2管的工作方属何种类型？（2）静态时，T1管射极电位VE=？负载电流IL=？（3）若电容C足够大，VCC=15V，三极管饱和压降VCES≈1V，RL=8Ω，求最大不失真输出功率Pom有多大？解：（1）甲乙类OTL功放电路（2）VE=7.5VIL=0A（3）由公式L2CESCCL2cmom2)21(2RVVRVP解得Pom=2.64W42．OTL功放电路如下图所示，已知VCC=35V，RL=35Ω，流过负载电阻的电流为iL=0.45cosωt（A）。求：（1）负载上得到的最大功率Pom；（2）电源提供的平均功率PV。解：（1）求PomW54.3)245.0(L2omRP（2）求PV电源提供的功率应为电源电压乘以平均电流，即W5πA45.0V35π45.0CCVVP43．OCL功放电路如下图所示，已知VCC=24V，RL=8Ω，设T1管的电压放大倍数△vC1/△vB1=－10，输入电压为正弦波，T2、T3管的饱和压降可以忽略。试计算当输入电压有效值Vi=1V时，电路的输出功率Po、电源供给的功率PV、两管的管耗PT以及效率η。解：电路的输出功率PoW5.12)10(L2iL2ooRVRVP电源供给的功率PVW27π22π2LoCCLomCCVRVVRVVP两管的管耗PTPT=PV－Po≈14.5W以及效率ηη=Po/PV≈46.3%44．图所示的电路为一功率放大器的互补输出级，求输出到负载RL上的最大不失真功率是多少？设T1和T2的饱和压降VCES为2V，vi为正弦电压。解：输出到负载的峰值电压为WRVPVVVVLoCESCCcem25.6810211021222max45．功率放大电路如图所示：VCC=3