第7章习题答案7.1.1 选择题。
(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,负载上可能获得的最大___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__B D E____。
A. βB. I CMC. I CBOD. U(BR)CEOE. P CMF. f T(4)在OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为1 W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为___C____。
A. 1 WB. 0.5 WC. 0.2 W(5)与甲类功率放大器相比较,乙类互补推挽功放的主要优点是____B_____。
A. 无输出变压器B. 能量转换效率高C. 无交越失真(6)所谓能量转换效率是指____B_____。
A. 输出功率与晶体管上消耗的功率之比B. 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比C. 输出功率与电源提供的功率之比(7) 功放电路的能量转换效率主要与___C______有关。
A. 电源供给的直流功率B. 电路输出信号最大功率C. 电路的类型(8) 乙类互补功放电路存在的主要问题是___C______。
A. 输出电阻太大B. 能量转换效率低C. 有交越失真(9) 为了消除交越失真,应当使功率放大电路的功放管工作在____B_____状态。
A. 甲类B. 甲乙类C. 乙类(10) 乙类互补功放电路中的交越失真,实质上就是__C_______。
A.线性失真B. 饱和失真C. 截止失真(11) 设计一个输出功率为20W的功放电路,若用乙类互补对称功率放大,则每只功放管的最大允许功耗PCM至小应有____B_____。
A. 8WB. 4WC. 2W(12) 在题图7.1.1所示功率放大电路中。
二极管D1和D2的作用是____B_____。
A.增大输出功率B. 减小交越失真C. 减小三极管的穿透电流题图 7.1.17.1.2 题图7.1.2所示为三种功率放大电路。
已知图中所有晶体管的电流放大系数、饱和管压降的数值等参数完全相同,导通时b-e间电压可忽略不计;电源电压V CC和负载电阻R L均相等。
填空:(1)分别将各电路的名称(OCL、OTL或BTL)填入空内,图(a)所示为_OTL__电路,图(b)所示为__OCL___电路,图(c)所示为__BTL_____电路。
(2)静态时,晶体管发射极电位u E为零的电路为有___OCL____。
(由于图(a)和(c)所示电路是单电源供电,为使电路的最大不失真输出电压最大,静态应设置晶体管发射极电位为V CC/2。
因此,只有图(b)所示的OCL电路在静态时晶体管发射极电位为零。
因此答案为OCL。
)(3)在输入正弦波信号的正半周,图(a)中导通的晶体管是__T1___,图(b)中导通的晶体管是___T1___,图(c)中导通的晶体管是__T!和T4_____。
(根据电路的工作原理,图(a)和(b)所示电路中的两只管子在输入为正弦波信号时应交替导通,图(c)所示电路中的四只管子在输入为正弦波信号时应两对管子(T1和T4、T2和T3)交替导通。
)(4)效率最低的电路为___C____。
题图 7.1.27.1.3 电路如题图7.1.3所示。
已知电源电压V cc=15V,R L=8Ω, U CES≈0,输入信号是正弦波。
试问:(1) 负载可能得到的最大输出功率和能量转换效率最大值分别是多少?(2) 当输入信号u i=10sinωt V 时,求此时负载得到的功率和能量转换效率。
题图 7.1.3【相关知识】乙类互补推挽功率放大电路性能指标。
【解题思路】根据题目给定条件确定输出电压幅值的最大值,计算最大可能的输出功率和能量转换效率;估算电压增益,推算输出电压,求相应的输出功率和能量转换效率。
【解题过程】(1) 图示电路为乙类互补推挽功率放大电路,最大的输出电压幅值,所以W(2)对每半个周期来说,电路可等效为共集电极电路,所以A u≈1u o=u i=10sinωt V即 U om=10V故W7.1.4 互补对称功放电路如题图7.1.4 所示,试求:(1)忽略三极管的饱和压降U CES时的最大不失真输出功率P om。
(2)若设饱和压降U CES=1V时的最大不失真输出功率P om。
【解】(1)P om ≈9W (2)P om ≈7.56W7.1.5 功放电路如题图7.1.4所示,设输入为正弦信号,R L,要求最大输出功率P om =9W ,忽略三极管的饱和压降U CES ,试求:(1)正、负电源V CC 的最小值。
(2)输出功率最大(P om =9W )时,电源供给的功率P E 。
【解】 (1)正负电源V CC 的最小值为±12V 。
(2)输出功率最大(P om =9W )时,电源供给的功率:P E = 11.46W题图 7.1.4 题图 7.1.67.1.6 互补对称功放电路如图题 7.1.6所示,设三极管T 1、T 2的饱和压降U CES =2V ,(1)当T 3管的输出信号U O3=10V 有效值时,求电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
(2)该电路不失真的最大输出功率和所需的U O3有效值是多少?(3)说明二极管D 1、D 2在电路中的作用。
【解题过程】(1)根据电路有: 210o3m om ==U U V W 5.128)210(21212L 2om o =⨯==R U P 5W )4)2(10π21020(81)4π(122om om CC L 2T 1T ≈⨯==--=U U V R P P P E =P om +P T1+P T2 =12.5+5+5=22.5W6.555.225.12E O ≈==P P η% (2)电路不失真的最大输出电压峰值:U om =V CC -U CES =20-2=18V电路不失真的最大输出功率:W25.2081821212L2omom=⨯==RUPU O3的有效值:U o3V73.122182om≈==U(3)二极管D1、D2为输出的BJT提供静态偏置电压,用以克服交越失真。
7.1.7 国产集成功率放大器5G31的简化原理图如题图7.1.7所示,试回答下列问题:(1)电路中有几级电压放大,几级功率放大?他们分别由哪些三极管组成?(2)三极管T1、T2组成什么形式的放大电路?(3)两个输入端(1和2)中,哪个是反相输入端,哪个是同相输入端?(4)三极管T3的发射极接至T1的集电极,而不是接在V CC上,这样做有什么好处?(5)二极管D和D1~D3各起什么作用?(6)三极管T5、T6和T7、T8、T9是什么接法?它们分别可用一个什么类型的三极管(NPN 或PNP)等效?(7)电阻R6构成什么支路?有何作用?(8)若用5G31驱动扬声器,应如何连接?在图中画出。
(9)若把功放的1端与虚线框中的'端相连,2端与虚线框中的2'端相连,写出电路的电压放大倍数表达式。
(10)设V CC=12V,T6和T9的饱和压降U CES=2V,R L,输入为正弦信号,求电路的最大不失真输出功率P om。
题图 7.1.7【解题过程】(1) T 1~T 4管组成三级电压放大电路。
T 5~T 9管组成一级互补对称功率放大电路。
(2) 三极管T 1、T 2组成长尾式差动放大电路。
(3) 1端是同相输入端,2端是反相输入端。
(4) 三极管T 3的发射极接至T 1的集电极,而不是接在V CC 上。
这样可以将差动放大器的单端输出信号转换为双端输出信号,使输出信号的幅度加倍。
(5) 二极管D 给T 3管提供偏置电压。
它同时具有温度补偿作用。
D 1~D 3为输出级提供适当的偏置电流,还能保证T 5和T 7管的基极交流电位基本相等。
另外,它们也有温度补偿作用。
(6) 三极管T 5、T 6和T 7、T 8、T 9是复合管接法。
T 5、T 6管等效为NPN 管,T 7、T 8、T 9管等效为PNP 管。
(7) 电阻R 6构成电压串联负反馈支路,可以稳定电路的静态工作点,改善交流信号的放大性能。
(8) 若用5G31驱动扬声器,应使其输出端经过一个F 大电容与负载电阻R L 相连。
电容极性左正右负。
(9)R R A 61+=∙(10) P om =1W7.2.1 选择题1.整流的目是____A_____ 。
(a) 将交流变为直流; (b) 将高频变为低频; (c) 将正弦波变为方波2. 在题图7.2.1示的桥式整流电路中,若, R L =100W,二极管的性能理想。
题图 7.2.1(1)电路输出电压的平均值为___C______ 。
(a) 14.14V (b) 10V (c) 9V(2)电路输出电流的平均值为____C_____ 。
(a) 0.14A (b) 0.1A (c) 0.09A(3)流过每个二极管的平均电流为___C______ 。
(a) 0.07A (b) 0.05A (c) 0.045A(4)二极管承受的反向电压最大值___A______ 。
(a) 14.14V (b) 10V (c) 9V(5)若开路,则输出____A_____。
(a) 只有半周波形(b) 全波整流波形(c) 无波形且变压器被短路(6)如果正负端接反,则输出____C_____。
(a) 只有半周波形(b) 全波整流波形(c) 无波形且变压器被短路(7)如果被击穿(电击穿),则输出__C_______。
(a) 只有半周波形(b) 全波整流波形(c) 无波形且变压器被短路(8)如果负载被短路,将会使____B_____ 。
(a) 整流二极管被击穿(b) 整流二极管被烧坏(c) 无法判断3.直流稳压电源中滤波电路的目的是____C_____。
(a) 将交流变为直流 (b) 将高频变为低频 (c) 将交直流混合量中的交流成分滤掉。
4.在直流稳压电源中的滤波电路应选用____B_____。
(a) 高通滤波器(b) 低通滤波器(c) 带通滤波器5.在题图7.2.1.2所示桥式整流电容滤波电路中,若二极管具有理想的特性,那么,当,,时题图 7.2.1.2(1)电路输出电压的平均值约为___C______。
(a) 9 (b) 10 (c) 12(2)电路输出电流的平均值约为____C_____mA。
(a) 0.9 (b) 1 (c) 1.2(3)流过每个二极管的平均电流约为_____C____mA。
(a) 0.45 (b) 0.5A (c) 0.6(4)二极管承受反向电压的最大值为___A______。