第九章自测题
一、选择合适的答案填入括号内。
(1)功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时,输出基本不失真情况下,负载上可获得的最大( A )。
A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率
(2)功率放大电路的转换效率是指( B )。
A.输出功率与晶体管所消耗的功率之比; B.最大输出功率与电源提供的平均功率之比;
C.晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。
(3) 在选择功放电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有( BDE )。
A.β B.ICM C.ICBO D.UCEO E.PCM F.fT
(4) 若图T9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为UCES,则最大输出功率POM=( C )。
11(VCC?UCES)2(VCC?UCES)2(V?UCES)A.CC B.2 C.2
RL2RL2RL2
图T9.1 图T9.2
二、电路如图T9.2 所示,已知Tl和T2的饱和管压降UCES?2V,直流功耗可忽略不计。 回答下列问题:
(1)R3、R4 和T3的作用是什么?
(2)负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率η各为多少?
(3)设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V,电阻R6至少应取多少千欧?
解:(1)消除交越失真。
(2)最大输出功率和效率分别为:
?VCC?UCES(VCC?UCES)2????69.8% P, ??16Wom4VCC2RL(3)由题意知,电压放大倍数为:
Au?1?R6Uomax16???11.3 R12Ui2?1 ∴R6?(11.3?1)R1?10.3k?
习题
9.1判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果。
(1)在功率放大电路中,输出功率越大,功放管的功耗越大。( × )
(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)当OCL电路的最大输出功率为1W时,功放管的集电极最大功耗应大于1W。( × ) (4)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。( √ )
(5)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。( √ )
(6)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;( √ )
③在电源电压相同的情况下,前者比后者的输出功率大。( √ )
9.2已知电路如图P9.2所示,T1和T2管的饱和管压降UCES=3V,VCC=15V,RL=8Ω,选择正确答案填入空内。
(1)电路中D1和D2的作用是消除( C )。
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UEQ( B )。
A.>0 B.=0 C.<0 (3)最大输出功率POM( C )。
A.≈28W B.=18W C.=9W 图P9.2
(4)当输入为正弦波时,若R1虚焊,即开路,则输出电压( 下管可能因饱和而烧坏 )。 A.为正弦波 B.仅有正半波 C.仅有负半波(此处供选答案应改为(5)的供选答案) (5)若D1虚焊,则T1管( A 、B )。
A.可能因功耗过大而烧坏 B.始终饱和 C.始终截止
9.3 电路如图P9.2所示。在出现下列故障时,分别产生什么现象? (1)R1开路; (2)D1开路; (3)R2开路; (4)T1集电极开路; (5)R1短路; (6)D1短路 解:(1)R1开路:T1截止,T2可能因饱和而烧毁。 (2)D1开路:T1、T2都可能因饱和而先后被烧毁。 (3)R2开路: T2截止,T1可能因饱和而烧毁。 (4)T1集电极开路:T1不工作,uO只有负半周。
(5)R1短路:T1可能因饱和而被烧毁,负载电阻也不安全。 (6)D1短路:会出现交越失真。
9.4 在图P9.2所示电路中,已知VCC=16V,RL=4Ω,T1和T2管的饱和压降UCES=2V,输入电压足够大。试问:
(1)最大输出功率Pom和效率η各为多少? (2)晶体管的最大功耗PTmax为多少?
(3)为了使输出功率达到Pom,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
?VCC?U(VCC?UCES)2??? P, ??24.5Wom4VCC2RL(2)晶体管的最大功耗 PTmax20.2?VCC?0.2Pom??6.4W
2RLCES?69.8%
(3)输出功率为Pom时的输入电压有效值 Ui?Uom?
9.5 在图P9.5所示电路中,已知二极管的导通电压为UD=0.7V,晶体管导通时的
VCC?UCES?9.9V 2UBE?0.7V,T2和T3管发射极静态电位UEQ=0V。试问:(1)T1、T3和T5管的基极静态电
位各为多少?(2)设R2=10kΩ,R3=100Ω。若T1和T3管基极的静态电流可以忽略不计,则T5管集电极静态电流约为多少?静态时uI=?(3)若静态时iB1>iB3,则应调节哪个参数可使iB1=iB3?如何调节?(4)电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗?你认为哪个最合适?为什么?
解:(1)T1、T3和T5管的基极静态电位分别为UB1?1.4V; UB3??0.7V;
UB5??17.3V
(2)静态时T5管集电极电流:
ICQ?VCC?UB1?1.66mA;
R2输入电压:uI?uB5??17.3V。
(3)若静态时iB1>iB3,
则应增大R2(调节R2可以改变 输出端的直流电压)。 图P9.5
(4)采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适,也可只用三只二极管。这样
一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态,可以消除交越失真;另一方面在交流通路中,
Dl和D2管之间的动态电阻又比较小,可忽略不计,从而减小交流信号的损失。
9.6电路如图P9.5所示。在出现下列故障时,分别产生什么现象? (1)R2开路; (2)D1开路; (3)R2短路; (4)T1集电极开路; (5)R3短路。 解:(1)R2开路:T1 、T2截止,T4可能因饱和而烧毁。 (2)D1开路:T3、T4都可能因饱和而先后被烧毁。
(3)R2短路:T2可能因饱和而被烧毁,负载电阻也不安全。
(4)T1集电极开路:T1 、T2构成的复合管的放大倍数β=β2,信号正半周放大不
足。
(5)R3短路:会出现交越失真。
9.7在图P9.5所示电路中,已知T2和T4管的饱和压降UCES=2V,静态时电源电流可以忽略不计。试问:
(1)负载上可能获得的最大输出功率Pom 和效率η各约为多少?
(2)T2和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各约为多少?
解:(1)最大输出功率和效率分别为:
?VCC?U(VCC?UCES)2??? P, ??4Wom4VCC2RLCES?69.8%
(2)功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为:
ICmax
2VCC?UCESVCC??0.5A;UCEmax?2VCC?UCES?34V;P?1W Tmax?0.2?RL2RL9.8为了稳定输出电压,减小非线性失真,请通过电阻Rf在图P9.5所示电路中引入合适的负反馈;并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下,Rf的取值。
解:应引入电压并联负反馈, 由输出端经反馈电阻Rf接T5管基极, 如解图P9.8所示。
在深度负反馈情况下,电压放大倍数 Auf?RfuO?iFRf, ???uIiIR1R1∵Auf?10,R1?1k?
∴Rf?10k?。 解图P9.8
9.9在图P9.9所示电路中,已知VCC=15V,T1和T2管的饱和压降UCES=2V,输入电压足够大。求解: