习题
1. 设2AX81的ICM=200mA,PCM=200mW,U(BR)CEO=15V;3AD6的PCM=10W(加散热板),ICM=2A,U(BR)CEO=24V。求它们在变压器耦合单管甲类功放中的最佳交流负载电阻值。
?,使Q点位于交流负载线解:当静态工作点Q确定后,适当选取交流负载电阻值RL
?称为最佳交流负载电阻。 位于放大区部分的中点,则可输出最大不失真功率,此时的RL
?。 忽略三极管的饱和压降和截止区,则有UCC?ICQRL同时应满足以下限制:UCC?ICQ?PCM,UCC?U(BR)CEO2,ICQ?ICM。 2(1)对2AX81而言,应满足UCC?ICQ?200mW,UCC?7.5V,ICQ?100mA。取
UCC?ICQ?200mW。
??最大,RL(max)?当UCC?7.5V时,ICQ?26.7mA,此时RL
??最小,RL(min)?当ICQ?100mA,UCC?2V时,此时RL
7.5?0.28k?; 26.72?0.02k?; 100?为:0.02k?~0.28k?。 故最佳交流负载电阻值RL
(2)对3AD6而言,应满足UCC?ICQ?10W,UCC?12V,ICQ?1A。取
UCC?ICQ?10W。
??最大,RL(max)?当UCC?12V时,ICQ?0.83A,此时RL??最小,RL(min)?当ICQ?1A时, UCC?10V,此时RL12?14.46?; 0.8310?10?; 1?为:10?~14.46?。 故最佳交流负载电阻值RL2. 图题8-2为理想乙类互补推挽功放电路,设UCC=15V,UEE=-15V,RL=4Ω,UCE(sat)=0,
输入为正弦信号。试求
(1) 输出信号的最大功率;
(2) 输出最大信号功率时电源的功率、集电极功耗(单管)和效率; (3) 每个晶体管的最大耗散功率PTm是多少?在此条件下的效率是多少?
UCCV1uiV2uoRL-UEE
图题8-2
解:(1) Pom21UCC1152????28.13W 2RL24(2) PEmUCC2152?2UCC????35.83W
πRLπ411(PE?Po)??(35.83?28.13)?3.85W 22ππ?????78.5%
44PT?(3) PTm?0.2Pom?0.2?28.13?5.63W
??ππ2????50% 44π3. 电路如图题8-2所示,设UCC=12V,UEE=-12V,RL为8Ω的扬声器,输入充分激
励时可得最大不失真的输出功率。
(1) 计算Pom;
(2) 如再并上一个8Ω的扬声器,输出功率有什么变化?
(3) 在电源电压不变的条件下,能否使每个扬声器发出和原来一样大小的声音?
21UCC1122解:(1)Pom????9W
2RL2821UCC1122??(2)Pom???18W,输出功率变为原来的2倍。
?2RL24(3)在电源电压不变的条件下,每个扬声器获得的功率不变,发出和原来一样大小的
声音。
4. 互补推挽功放电路如图题8-4所示,其中负载电流iL=0.45cosΩt(A),如忽略R6和R7的影响,试求
(1)负载上获得的功率Po; (2)电源供给的平均功率PE; (3) 每管的管耗PT;
(4) 每管的最大管耗PTm; (5)放大器效率η。
R3V2VD1VD2R1C1ui+R2R4R60.1ΩR70.1ΩUCC+35V+C2V3V1R5uoRL35Ω
图题8-4
解:(1) Po?121ILmRL??0.452?35?3.54W 22ILm35??0.45?5.02W ππ(2)PE?2?0.5UCC?(3)PT?11(PE?Po)??(5.02?3.54)?0.74W 22(4)PTm1(0.5UCC)2(0.5?35)2?0.2Pom?0.2???0.1??0.88W
2RL35Po3.54??70.5% PE5.02(5)??5. 单管甲类功放电路如图题8-5所示,输出变压器的匝比n=3,其初级直流电阻r1=10Ω,次级直流电阻r2=1Ω,采用3AX61管(参数为ICM=500mA,PCM=500mW,U(BR)CEO=30V,β=80),忽略UCE(sat)。调节上偏电阻RB1可使RL获得最大不失真输出功率为多少?
UC6VCTVuoRL8ΩRB1C1+uiRB210ΩVRE+CE
图题8-5
解:由题意知:
??n2(RL?r2)?r1?9?(8?1)?10?91? RLUCEQ?UCC?ICQ(r1?RE)?6?20ICQ
当Q点位于交流负载线位于放大区部分的中点时,可输出最大不失真功率。所以,
?,即6?20ICQ?91ICQ。 UCEQ?ICQRL解得ICQ?0.054A?54mA,UCEQ?4.91V
11?获得最大不失真输出功率为Po??UCEQICQ??4.91?0.054?0.13W RL22n2RL72RL获得最大不失真输出功率为Po?Po??0.13??0.10W。
?RL916. 变压器耦合单管甲类功放电路如图题8-5所示,设UCC=12V,UCQ=12V,ICQ=0.5mA,电路的最大输出功率Pom?1UCCICQ(理想情况)。 2(1)如把电源电压UCC提高一倍,而保持ICQ和其它条件不变,输出功率如何变化? (2)如提高ICQ,其它条件不变,输出功率又如何变化?
解:发射极电阻(10Ω)和变压器初级线圈的直流损耗一般很小,忽略不计,则直流负
?表示。载线是与横坐标垂直的直线,此时UCEQ?UCC?12V。等效的交流负载电阻用RL211UCC12?,故Pom??。当电路输出最大功率Pom?UCCICQ时,满足UCEQ?ICQRL ?ICQRL?22RL2(1)如把电源电压UCC提高一倍,而保持工作点和其它条件不变,导致UCEQ加倍,
?,最大不失真输出电流振幅仍为ICQ,故输出功率但最大不失真输出电压振幅仍为ICQRL不变。
(2)如提高ICQ,其它条件不变,则UCEQ不变,最大不失真输出电压振幅仍为UCC,最大不失真输出电流振幅仍为
UCC,故输出功率不变。 ?RL7. 电路如图题8-7所示,试问
(1)静态时,A点电位等于多少?电容器C2两端电压为多少?调整哪个电阻才能达到上述要求?
(2)如V1和V2的ICM=200mA,PCM=200mW,U(BR)CEO=24V,晶体管的饱和压降为0.5V,电路的最大输出功率为多少?
(3)如晶体管的β=50,当二极管开路时将产生什么后果?
(4)动态时,若输出电压波形出现交越失真,应调整哪个电阻?如何调整?
UCCR1+VD1VD2R2V2R31KΩA+1KΩV1C2RL16Ωuo+_+12VC1ui+_
图题8-7
解:(1)静态时,A点电位等于6V,电容器C2两端电压为6V,调整电阻R1 、 R3
能达到上述要求。
(2)Pom核算:
12(U?U)CES12CC1(6?0.5)2????W?0.945W 2RL216(0.5UCC)2Pcm?0.2??0.2?1.125?0.225(W)?300mW2RLUCC?12V?UBR(CEO)?24VIcm?Uom5.5?A?344mA?200mARL16
由此可见:最大输出功率受器件Icm的限制不能得0.945W,应为
Pom?121IcmRL??(0.2)2?16W?320mW 22(3)IBQ1?IBQ2?UCC?2UBE(on)R1?R3?12?1.2mA?5.4mA 2ICQ1?ICQ2??IBQ?80?5.4mA?432mA?ICM?200mA
11Pc?UCCICQ??12?0.432W?2.592W??300mW
22由上计算可看出,当二极管开路时会造成功放管V1和V2的损坏。
(4)动态时,若输出电压波形出现交越失真,应调整电阻R2,增大R2的阻值,使功放管的静态偏置电压UBEQ升高。
8. 功放电路如图题8-8所示,试问
(1) 指出电路中的反馈通路,并判断反馈组态; (2) 估算电路在深度负反馈时的闭环电压增益;