第二章功率放大器习题参考答案2－1 图P2-1所示互补推挽功率输出级，设电源电压V 15==EE CC V V ，负载电阻Ω8=L R ，输出功率为9W ，试计算甲类和乙类两种情况下的效率C η如何变化？说明了什么问题？若从乙类变到甲类，电流I 应如何变化？在负载上得到最大输出功率是否也发生变化？ [参考答案：％甲40=C η、％乙63=C η]图P2-1解：因负载电阻Ω8=L R ，输出功率=O P 9W ，则输出电压幅值为 8×9×2=2=L o Lm R P V V=12 V 812==L Lm Lm R V I A=1.5A 1. 甲类工作时，每管工作电流等于输出电流幅值的一半，该电流为直流电源提供的电流。

75.0=2=LmCQ I I A 电源功率75.0×30=)+(=CQ EE CC D I V V P W=22.5W 效率%40=5.229==D O C P P η甲2. 乙类工作时，每管电流幅值Cm 1.5I ACm CQ 1.50.477ππI I === A 477.0×30=)+(=CQ EE CC D I V V P W ＝14.3W O C D 963%14.3P P η===乙 3. 从乙类变到甲类，静态电流CQ I 增大导致管耗增大，输出电压幅值减小，使得输出功率减小。

2－2 如图P2-2所示：(1) 若功率管V 8.0=CE(sat)V ，求o P 、c η和每管的Cmax P 。

(2)若CE(sat)V 可忽略，功率管的5=CM P W ，电路向两个并联的16Ω负载供电，为使电路安全工作，求CC V 。

[参考答案：（1）O P =3.89W, C η=73%, Cmax P =0.9W; (2) CC V ≤20V]图P2-2解：(1) 每管电源电压 V 12=2=′CCCCV V 93.0128.012=′′=′=CC CE(sat)CCCC cm ＝－－V V V V V ξ22222Cm CCo L L 0.931222216V V P R R ξ'⨯===⨯W ＝3.89 W 16×π12×93.0×2=π2=2L 2CC D R V ξP W ＝5.33W%73=33.589.3==D o c P P η22CC OmaxL 12 4.5W 2216V P R '===⨯ 每管管耗5.4×2.0=2.0=Omax Cm ax P P W=0.9W (2) 若忽略CE(sat)V ，则5=,1=CM P ξW222C C C CC C O m a xL L L 22(//)28V V V P R R R ==='⨯ 因为8×2×2.0=2.0=≥2CCOmaxCmax CM V P P P 所以2.0/5×16=2.0/16≤CM CC P V V= 20V2－3 如图P2-3所示互补对称OTL 电路，设其最大不失真功率为6.25W ，晶体管饱和压降及静态功耗可以忽略不计。

（1）电源电压CC V 最大应取多大？ （2）T 2、T 3管CM P 至少应取多大？（3）若输出波形出现交叉失真，应调节哪个电阻？（4）若输出波形出现一边削波失真，应调节哪个电阻来消除？ [参考答案：（1）CC V ≤20V ，（2）CM P ≥1.25W ]图P2－3解：（1）每管电源电压CCCC2V V '= 由2CC OmaxL6.25W 2V P R '=='得V 10=′CCV ，所以取 V 20≤CC V （2）W 25.1=W 25.6×2.0=2.0≥O max CM P P 所以T 2、T 3管CM P 至少应取1.25W 。

（3）若输出波形出现交叉失真，应调节电阻4R 。

（4）若输出波形出现一边削波失真，其原因是输出端直流电位不等于2CCV ，应调节电阻1R 来消除。

2－4 如图P2-4所示互补对称功率放大器已知负载最大电流的振幅L I =0.48A ，试求：D P 、L P ，每管C P 与Cmax P 、c η。

[参考答案：D P =5.35w, L P =4W, 每管C P =0.56W ，Cmax P =0.85W ，c η=74.8%]图P2-4解：Cm CC D 220.4835W=5.35W π2 3.142I V P ⨯⨯==⨯⨯ 22L L L 110.4835W=4W 22P I R ==⨯⨯ 每管C D L R51()W 2P P P P ==－－？2CC OmaxL R5L 35 4.48W 235V P P P R ==+= C m a x O m a x0.20.85WP P ==O C D 474.85.35P P η===% 2－5 如图P2－5所示OCL 功率放大电路，T 3、T 4的饱和压降CE(sat)V 及静态时的管耗可以忽略不计。

试求：（1）当输入电压有效值V 5.0=i V 时，电路的输出功率O P 及输出级的效率η是多少？（2）当i V 为多大时，电路可获得最大输出功率；这个最大输出功率Omax P 为多少？图P2－5[参考答案：（1）W 13=O P ，%5.56=η；（2）V 69.0=i V ，W 25=Omax P ] 解：（1）反馈系数fv k 及电压增益v A 为322O f fv +==R R R k v v , 5.20=2003900+200=+=1=232fv v R R R A k从而得14.49V=V 5.20×5.0×2==v m i Om A V V 22Cm O L 114.49W 13W 228V P R =⨯==⨯Om CC D L 2214.4920W 23W ππ8V V P R ⨯⨯==≈'⨯%5.65≈W 2313==D O P P η（2）当输出电压Om v CC 20V V A V ==时，电路获得最大输出功率，所以V 98.0=V 5.2020==v Om mi A V V W 25=8×220=2=V69.0=2=2L 2CC Omaxm i i R V P V V2－6 如图P2－6所示，T 3、T 4的V 1=CE(sat)V ，各晶体管V 7.0=BE(on)V ，试问：图P2－6（1）正弦输入时，电路的输出功率是多少？（2）到达上述功率时，F007的输出电压幅度有多大？（3）假如有三极管的β都等于30，在上述的输出功率下，F007输出的电流幅度是多少？（4）此时输出级的效率是多少？ （5）这个电路叫什么名称？[参考答案：（1）W 25.12=O P ，（2）Om 7.7V V '=，（3）Om 1.9mA I '=（忽略反馈电阻电流）（4）%3.73=η]解：（1）正弦输入时，电路的最大输出电压为 V 14=V )115(==CE(sat)CC Cm －－V V V输出功率为22Cm O L 11(151)W 12.25W 228V P R ===－（2）到达上述功率时，F007的输出电压幅度为2CmCm BE(on)Cm BE(on)1217.7V 2R V V V V V R R '=+=+=+（3）输出的电流幅度是C1mB3mC3mcm OmB1m 222L 14A 1.9mA 830I I I V I I R ββββ'=======⨯ （4）此时输出级的效率是8×π15×14×2=π2=L CC Cm D R V V P W=16.72W %3.73=72.1625.12==D O P P η （5）这个电路的名称为准互补OCL 功率放大器。

2－7 一个谐振功率放大器若选择甲、乙、丙三种不同工作状态下的集电极功率转换效率分别是％甲50=η，％乙75=η，％丙80=η。

试求：（1）当输出功率W 5=O P 时，三种不同状态下的集电极功率损耗C P 各为多大？ （2）若保持晶体管的集电极功率损耗C P =1W ，在三种不同工作状态下的输出功率O P 各为多大？[参考答案：（1）甲C P =5W ，乙C P =1.65W ，丙C P =1.25W ；（2）甲O P =1W ，乙O P =3W ，丙O P =4W ] 解：（1）5.05==O D 甲甲ηP P W=10W 5==O D C P P P －甲甲W同理 75.05==O D 乙乙ηP P W= 6.67W 65.1==O D C P P P －乙乙W8.05==O D 丙丙ηP P W= 6.25W 25.1==O D C P P P －丙丙W（2）若保持晶体管的集电极功率损耗C P =1W ， 5.01=1=C D 甲甲－ηP P W ＝2W 1==C D O P P P －甲甲W 同理 75.011=1=C D －－乙乙ηP P W= 4W 3==C D O P P P －乙乙W 8.011=1=C D －－丙丙ηP P W= 5W 4==C D O P P P －丙丙W2－8 已知某谐振功放的动态特性曲线为图P2-8所示，PAB ，功率管BE(on)V = 0.6V(1) 计算CC V 、Cm V 、BB V 、bm V 及cos ϕ。

(2) 在CC V 、Cmax I 保持不变的前提下，调节电路参数，使放大器处于临界工作状态，且ϕ=90°，试在图P2-8上画出此时动态线，并求此时的输出功率O P 。

[参考答案：（1）CC V =19V ，Cm V =13V ，BB V =0.48V ，bm V =0.52V ，cos ϕ=0.23（2）O P =15W ]图2－8解：（1）由图2－8得6=CEmin V V ，32=CEmax V V所以 CEmax CEminCm 13V 2V -V V ==C C C E m i nC m 19V VV=+=V由 CC Cm cos 16V V φ=－V ，得CC Cm 161916cos 0.2313V V ϕ===－－ 由图2－8得 1=+=bm BB BEmax V V V V ，Cm 321913V ==－V 根据管外特性方程 6.0=cos +=bm BB BE(on)φV V V V 所以 48.0=BB V V ，52.0=bm V V(2) 画出在CC V 、Cmax I 保持不变的前提下，调节电路参数，使放大器处于临界工作状态，且ϕ=90°的动态线如图2－8J 所示。

由图2－8J 可得 4=CEmin V V ，15==CEmin CC Cm V V V －V C 1m C m a x()40.5I I αφ==⨯A=2 A O C 1m C m 1121522P I V ==⨯⨯W ＝15W图2－8J2－9 已知谐振功率放大器的输出功率W 5=O P ，集电极电源电压V CC =24V （1）若c η=60%，求D P 、C P 。