第十章功率放大电路缺本章教学基本要求内容概要自测题10.1 分析下列说法是否正确，用“√”、“×”表示判断结果填入括导内。

1. 在功率放大电路中，输出功率愈大，输出级晶体管的管耗也越大，所以放大器效率也越小。

（）2. 功率放大电路的最大输出功率是指电源提供的最大功率。

（）3. 最大输出功率仅与电源电压V CC和负载电阻R L有关，与管子的参数无关。

（）4. 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。

（）5. 当OCL电路的最大输出功率为1W时，功率管的集电极最大耗散功率应大于1W 。

（）6. 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。

（）7. 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。

（）（5）前者比后者的输出功率大。

（）8. 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. OCL电路中输入信号越大，交越失真也越大。

（）10. 只有当两个晶体管的类型相同时才能组成复合管。

（）【解10.1】1.×2.×3. ×4. √5. ×6. ×，×，√7. ×，×，√，√，√8. ×，√，√9. ×10. ×10.2 选择题1. 甲类功放效率低是因为。

A.只有一个功率管B.静态电流过大C.管压降过大2. 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.交流功率B.直流功率C.平均功率3. 功率放大电路的转换效率是指。

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直流功率之比C.晶体管所消耗的功率与电源提供的直流功率之比4. 功率放大电路的效率主要与有关。

A.电源供给的直流功率B.电路输出最大功率C.电路的工作状态5. 在OCL 乙类功率放大电路中，若最大输出功率为1W ，则电路中功率管的集电极最大功耗约为 。

A. 1WB. 2WC. 0.2W6. 在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有 。

A. β B . I CM C. I CEO D.U (BR)CEO E. P CM F. f T7. 在OCL 功率放大电路中，输入为正弦波，输出波形如图T10.2.7所示，这说明该电路产生了 。

A.饱和失真B.截止失真C.频率失真D.交越失真图T 10.2.78. 为改善图T10.2.7中的失真现象，电路上应当 。

A.进行相位补偿B.适当增大功率管静态|U BE |，使之处于微导通状态C.适当减小功率管静态|U BE |，使之处于微导通状态D.适当增加负载电阻R L 的阻值 【解10.2】： 1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 6.B D E 7.D 8.B 10.3 OCL 电路如图T10. 3所示。

回答下列问题： （1）静态时，流过负载电阻R L 的电流有多大？ （2）R 1、R 2、R 3、VD 1、VD 2各起什么作用？ （3）若VD 1、VD 2中有一个接反，会出现什么后果？CC-u o +-V CC图T 10.3【解10.3】：（1）静态时，流过负载电阻R L 的电流0L =I 。

（2）静态时，通过调节R 1 或R 3使0o=u 即0L =I 。

R 2、VD 1、VD 2用于消除交越失真。

（3）若VD 1、VD 2中有一个接反，会导致VT 1、VT 2基极偏置电流I B 过大，使工作电流I C 过大。

晶体管功耗可能远大于其额定功耗而使VT 1、VT 2烧毁。

10.4 什么是功率放大电路？与一般电压放大电路相比，对功率放大电路有何特殊要求？【解10.4】：主要用于向负载提供一定交流功率的电路称为功率放大电路。

对功率放大电路的特殊要求：安全地提供尽可能大的输出功率；提供尽可能高的功率转换效率；允许一定的非线性；失真分析方法采用图解法；要考虑功率管的散热和保护问题；注意负载匹配问题。

10.5 甲类放大电路，信号幅度越小，失真就越小；而乙类功率放大电路，信号幅度小时，失真反而明显。

请说明理由。

【解10.5】：甲类放大电路，信号幅度越小，可使电路工作于晶体管的放大区，不致进入饱和区和截止区，所以失真就越小。

而乙类功率放大电路，信号幅度小时，可能达不到晶体管的阈值电压，在过零点附近就会出现交越失真。

10.6 功率管为什么有时用复合管代替？复合管的组成原则是什么？【解10.6】：在实际中，要找到性能相同、型号相反的一对大功率管比较困难，因而一般可以采用复合管代替互补对称管，构成OCL 准互补对称推挽功率放大电路。

复合管的组成原则：①复合后，管子的β为两管β的乘积；②要保证两管都工作在放大区，前一管的c 极和e 极 不能跨接在后一管的发射结上，否则前一管将工作在接近饱和区；③复合后管子等效的类型与前一个管子的类型一致。

10.7 某人设计了一个OTL 功率放大电路如图T10.7所示。

（1）为实现输出最大幅值正负对称，静态时A 点电位应为多大？若不合适，应调节哪一个元件？ （2）若VT 3、VT 5饱和压降U CES 为3V ，电路的最大不失真输出功率(P o )M 为多少？效率η为多少？ （3）晶体管VT 3、VT 5的P CM 、U (BR)CEO 和I CM 应如何选择？图T 10.7【解10.7】：（1）静态时A 点电位U A =10V 。

若不合适，应调节电阻R 1。

（2）最大不失真输出功率W 06.38)301(21)21(21)(2L 2CES CC Mo =-⨯=-⋅=R U V P 效率%55203102212ηCC CES CC =-⨯π=-⋅π=V U V（3）W 27.1810121122L2CC 2CM=⨯π=⎪⎭⎫⎝⎛π>R V PV 20CC (BR)CEO =>V UA 25.182202L CC CM =⨯=>R V I 10.8 在甲类、乙类和甲乙类放大电路中，晶体管的导通角分别等于多少？它们中哪一类放大电路效率最高？【解10.8】：甲类放大电路晶体管的导通角θ=360°；乙类放大电路晶体管的导通角θ=180°；甲乙类放大电路晶体管的导通角180<θ<360°。

10.9 某收音机末级采用单管甲类功率放大电路，当音量开大时或关小时哪一种情况下输出功率大？哪一种情况管耗大？【解10.9】：当音量开大时输出功率大；当音量关小时管耗大。

习题解答10.1 一双电源互补对称电路（OCL 电路）如图P10.1所示，设已知V CC =18V ，R L =12Ω，u i 为正弦波。

求：（1）在饱和压降U CES 可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率(P o )M 、效率η、管耗P V ； （2）每个管子允许的最大管耗P CM 至少应为多少？ （3）每个管子的耐压U (BR)CEO 应大于多少？CCLCC图P 10.1【解10.1】：（1）最大输出功率W 5.1312182121)(2L 2CC Mo =⨯=⋅=R V P 电源提供的直流功率W 2.171218222L 2CC CC=⨯π⨯=π=R V P V效率%5.78%1002.175.13)(ηCCM o =⨯==V P P 管耗W 7.35.132.17)(M o CC =-=-=P P P V V（2）每个管子允许的最大管耗W 7.25.132.0)(2.0M o M C =⨯='>P P （3）每个管子的耐压V 361822CC (BR)CEO =⨯=>V U10.2 在图P10.1所示电路中，设u i 为正弦波，R L =12Ω，要求最大输出功率(P o )M =13W 。

在晶体管的饱和压降U CES 可以忽略不计的条件下，求：（1）正、负电源V CC 的最小值；（2）根据所求V CC 最小值，计算相应的I CM 和U (BR)CEO 最小值； （3）输出功率最大（(P o )M =13W ）时，电源供给的功率CCV P ；（4）每个管子允许的管耗P CM 的最小值；（5）当输出功率最大（(P o )M =13W ）时的输入电压有效值。

【解10.2】：（1）⇒⋅=L2CCM o 21)(R V P V 7.1712132)2(L M o cc =⨯⨯==R P V ，取V 18cc =V （2）A 5.112132)(221)(LMo CM L 2CM M o =⨯==⇒⋅=R P I R I P V 361822CC (BR)CEO =⨯=>V U（3）电源供给的功率W 2.171218222L 2CC CC=⨯π⨯=π=R V P V（4）每个管子允许的管耗W 6.2132.0)(2.0M o M C =⨯='>P P （5）输入电压有效值V 18CC om im ==≈V U U 7V .122182im i ===∴U U10.3 在图P10.1所示电路中，R L =16Ω，已知负载上的最大不失真输出功率为560mW ，管子饱和管压降U CES =0V 。

（1）试计算电源V CC 的电压值；（2）试核算使用下列功率管是否满足要求：VT 2 3BX85A ，P CM =300mW ，I CM =300mA ，U (BR)CEO =20V VT 3 3AX81A ，P CM =300mW ，I CM =300mA ，U (BR)CEO =20V 【解10.3】：（1）V 2.41656.02)2(L M o cc =⨯⨯==R P V（2）管子允许的管耗mW 1125602.0)(2.0M o CM =⨯='>P P最大集电极电流mA 5.262162.4LCC CM ==>R V I ， 管子的耐压V 4.82.422CC (BR)CEO =⨯=>V U ，根据VT 2 ，VT 3的参数可知功率管均满足要求。

10.4 一单电源互补对称（OTL ）电路如图P 10.4所示，设u i 为正弦波，R L =4Ω，晶体管的饱和压降U CES 可忽略不计，试求最大不失真输出功率（不考虑交越失真）为4.5W 时，电源电压V CC 至少应为多大？图P 10.4【解10.4】： ⇒⋅=L2CCM o 81)(R V P V 1245.422)2(2L M o cc =⨯⨯⨯==R P V 10.5 一单源互补对称电路如图P 10.5所示，设VT 1、VT 2的特性完全对称，u i 为正弦波，V CC =24V ，R L =8Ω，试回答下列问题：（1）静态时，电容C 2两端电压应是多少？调整哪个电阻能满足这一电压要求？ （2）动态时，若输出电压出现交越失真，应调哪个电阻使之不失真？如何调整？（3）若R 1= R 3=1.1kΩ，VT 1、VT 2的β=40，|U BE |=0.7V ，U CES 可忽略不计，P CM =2.5W ， 假设VD 1、VD 2、R2中任意一个开路，将产生什么后果？u i图P 10.5【解10.5】：（1）静态时，电容C 2两端电压V 12242121CC C2=⨯==V U ，可通过调整电阻R 1来满足这一要求。