功率放大電路習(xí)題解讀

1、功率放大電路習(xí)題1 分析下列說(shuō)法是否正確，凡對(duì)者在括號(hào)內(nèi)打“”，凡錯(cuò)者在括號(hào)內(nèi)打“”。（1）在功率放大電路中，輸出功率愈大，功放管的功耗愈大。（）（2）功率放大電路的最大輸出功率是指在基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大交流功率。（）（3）當(dāng) OCL電路的最大輸出功率為 1W 時(shí)，功放管的集電極最大耗散功率應(yīng)大于 1W。（）（4）功率放大電路與電壓放大電路、電流放大電路的共同點(diǎn)是1）都使輸出電壓大于輸入電壓；（）2）都使輸出電流大于輸入電流；（）3）都使輸出功率大于信號(hào)源提供的輸入功率。（）（5）功率放大電路與電壓放大電路的區(qū)別是1）前者比后者電源電壓高；（）2）前者比后者電壓放大倍數(shù)數(shù)值大

2、；（）3）前者比后者效率高；（）4）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的最大不失真輸出電壓大；（）（6）功率放大電路與電流放大電路的區(qū)別是1）前者比后者電流放大倍數(shù)大；（）2）前者比后者效率高；（）3）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的輸出功率大。（）解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）2 已知電路如圖 P9.2 所示，T1和 T2管的飽和管壓降UCES3V，VCC 15V ， RL8，。選擇正確答案填入空內(nèi)。圖 P9.2（1）電路中 D1和 D2管的作用是消除。A飽和失真B截止失真C交越失真（2）靜態(tài)時(shí)，晶體管發(fā)射極電位 UEQ。A0VB0VC0V（3）最大輸出功率 POM。A28WB

3、 18WC9W（4）當(dāng)輸入為正弦波時(shí)，若 R1虛焊，即開(kāi)路，則輸出電壓。A為正弦波B僅有正半波C僅有負(fù)半波（5）若 D1虛焊，則 T1管。A可能因功耗過(guò)大燒壞B始終飽和C始終截止解：（1）C（2）B（3）C（4）C（5）A3 在圖 P9.2 所示電路中，已知 VCC16V ，RL4，T1和 T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。試問(wèn)：（ 1） 最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 各 為 多 少 ？（ 2） 晶 體 管 的 最 大 功 耗 P T ma x 為 多 少 ？（ 3） 為 了 使 輸 出 功 率 達(dá) 到 P o m ， 輸 入 電 壓 的 有 效 值 約 為 多

4、 少 ？解：（1）最大輸出功率和效率分別為(VUCES)2CC24.5WPom2 RL VCCU CES69.8%4 VCC（2）晶體管的最大功耗0.2 V2PTmax0.2PoMCC6.4W2RL（ 3 ） 輸 出 功 率 為 P o m 時(shí) 的 輸 入 電 壓 有 效 值VCCU CES9.9VU iU om24 在圖 P9.4 所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓 UD0.7V ，晶體管導(dǎo)通時(shí)的UBE0.7V ，T2和 T4管發(fā)射極靜態(tài)電位 UEQ0V。圖 P9.4試 問(wèn) ：（ 1）T1、T3和 T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？（ 2） 設(shè) R 2 10k ， R3 100 。 若 T 1 和

5、 T 3 管 基 極 的 靜 態(tài) 電 流 可 忽 略不 計(jì) ， 則 T 5 管 集 電 極 靜 態(tài) 電 流 為 多 少 ？ 靜 態(tài) 時(shí) u I ？（ 3） 若 靜 態(tài) 時(shí) i B 1 i B 3 ， 則 應(yīng) 調(diào) 節(jié) 哪 個(gè) 參 數(shù) 可 使 i B 1 i B 2 ？ 如 何 調(diào) 節(jié) ？（ 4）電路中二極管的個(gè)數(shù)可以是 1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個(gè)最合適？為什么？解：（1）T1、T3和 T5管基極的靜態(tài)電位分別為U B 1 1.4VUB3 0.7VU B 5 17.3V（2）靜態(tài)時(shí) T5管集電極電流和輸入電壓分別為I CQVCCU B11.66mAR2uIuB517.3V（ 3） 若 靜 態(tài) 時(shí)

6、 i B 1 i B 3 ， 則 應(yīng) 增 大 R3 。（ 4）采用如圖所示兩只二極管加一個(gè)小阻值電阻合適，也可只用三只二 極管。這樣一方面可使輸出級(jí)晶體管工作在臨界導(dǎo)通狀態(tài)，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和 D2管之間的動(dòng)態(tài)電阻又比較小，可忽略不計(jì)，從而減小交流信號(hào)的損失。5 在圖 P9.4 所示電路中，已知 T2和 T4管的飽和管壓降UCES2V，靜 態(tài) 時(shí) 電 源 電 流 可 忽 略 不 計(jì) 。 試 問(wèn) 負(fù) 載 上 可 能 獲 得 的 最 大 輸 出 功 率 Po m 和 效率 各 為 多 少 ？解：最大輸出功率和效率分別為(VCCU CES )24WPom2RL VCCU

7、CES69.8%4 VCC6 為 了 穩(wěn) 定 輸 出 電 壓 ， 減 小 非 線 性 失 真 ， 請(qǐng) 通 過(guò) 電 阻 Rf 在 圖 P9.4 所 示 電路中引入合適的負(fù)反饋；并估算在電壓放大倍數(shù)數(shù)值約為 10 的情況下，RF的取值。解 ： 應(yīng) 引 入 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ， 由 輸 出 端 經(jīng) 反 饋 電 阻 R f 接 T 5 管 基 極 ， 如解圖 P9.6 所示。Rf解 圖 P9.6在深度負(fù)反饋情況下，電壓放大倍數(shù)AufRfAuf10R1R1 1 k ， 所 以 Rf 10 k 。7 估算圖 P9.4 所示電路 T2和 T4管的最大集電極電流、最大管壓降和集電極最大功耗。解：功放

8、管的最大集電極電流、最大管壓降、最大功耗分別為I CmaxVCCU CES0.5ARLU CE max2VCCU CES 34VPTmaxVCC20.21W2RL8 在圖 P9.8 所示電路中，已知 VCC15V ，T1和 T2管的飽和管壓降UCES 2V，輸入電壓足夠大。求解：（ 1）最大不失真輸出電壓的有效值；（ 2）負(fù)載電阻 RL上電流的最大值；（ 3） 最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 。解：（1）最大不失真輸出電壓有效值RL(VCC U CES )U omR4 RL8.65V2（2）負(fù)載電流最大值i LmaxVCCU CES1.53AR4RL圖 P9.8（3）最大輸出功

9、率和效率分別為U om29.35WPom2RL VCCU CESU R464%4VCC9 在圖 P9.8 所示電路中，R4和 R5可起短路保護(hù)作用。試問(wèn)：當(dāng)輸出因故障而短路時(shí)，晶體管的最大集電極電流和功耗各為多少？解：當(dāng)輸出短路時(shí)，功放管的最大集電極電流和功耗分別為VCCU CES26AiCmaxR4VCC2PTmax2 R4 46W10 在圖 P9.10 所示電路中，已知 VCC15V，T1和 T2管的飽和管壓降UCES1V，集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為13V ，二極管的導(dǎo)通電壓為 0.7V 。圖 P9.10（ 1）若輸入電壓幅值足夠大，則電路的最大輸出功率為多少？（ 2）為了提高輸入電阻，

10、穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線性失真，應(yīng)引入哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？畫(huà)出圖來(lái)。（ 3） 若 U i 0.1V 時(shí) ， U o 5V ， 則 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 中 電 阻 的 取 值 約 為 多 少 ？解：（1）輸出電壓幅值和最大輸出功率分別為uOmax13V(uOmax2 )2Pom10.6WRL（2）應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電路如解圖 P9.10所示。解 圖 P9.10（3）在深度負(fù)反饋條件下，電壓放大倍數(shù)為AuU oRfAuU o50U i1U iR1R1 1 k ， 所 以 Rf 49 k 。11OTL電路如圖 P9.11所示。圖 P9.11（ 1）為了使得最大不失真輸出電壓幅值最大，靜態(tài)時(shí) T2和

11、 T4管的發(fā)射極電位應(yīng)為多少？若不合適，則一般應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件參數(shù)？（ 2）若 T2和 T4 管的飽和管壓降UCES3V，輸入電壓足夠大，則電 路 的 最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 各 為 多 少 ？（ 3） T2和 T4管的 ICM、U（BR）CEO和 PCM 應(yīng)如何選擇？解：（1）射極電位 UEVCC/212V ；若不合適，則應(yīng)調(diào)節(jié) R2。（2）最大輸出功率和效率分別為(1 VUCES)2CCPom25.06W2RL1 VCCU CES258.9%41VCC2（3）T2和 T4管 ICM、U（BR）CEO和 PCM 的選擇原則分別為I CMVCC21.5ARLU (BR)C

12、EO VCC24VPCM (VCC2) 22 RL1.82W12 已知圖 P9.12 所示電路中 T1和 T2管的飽和管壓降UCES2V，導(dǎo)通時(shí)的UBE0.7V ，輸入電壓足夠大。圖 P9.12（ 1）A、B、C、D 點(diǎn)的靜態(tài)電位各為多少？（ 2）為了保證 T2和 T4管工作在放大狀態(tài)，管壓降UCE3V，電路的 最 大 輸 出 功 率 P om 和 效 率 各 為 多 少 ？解：（1）靜態(tài)電位分別為UA 0.7V ， UB 9.3V ， UC 11.4V ， UD 10V （2）最大輸出功率和效率分別為( 1VCCU CES )221.53WPom2RL1 VCCU CES 2155%4VCC

13、213 圖 P9.13 所示為兩個(gè)帶自舉的功放電路。試分別說(shuō)明輸入信號(hào)正半周和負(fù)半周時(shí)功放管輸出回路電流的通路，并指出哪些元件起自舉作用。圖 P9.13解 ： 在 圖 （ a ） 所 示 電 路 中 ， 在 信 號(hào) 的 正 半 周 ， 經(jīng) 共 射 電 路 反 相 ， 輸 出級(jí)的輸入為負(fù)半周，因而 T2導(dǎo)通，電流從 C4的正端經(jīng) T2、地、揚(yáng)聲器至 C4 的負(fù)端；在信號(hào)的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為正半周，因而T1導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng) T2、C4、揚(yáng)聲器至地。C2、R3起自舉作用。在 圖 （ b ） 所 示 電 路 中 ， 在 信 號(hào) 的 正 半 周 ， 經(jīng) 共 射 電 路 反 相 ，

14、 輸 出 級(jí) 的輸入為負(fù)半周，因而 T3導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)揚(yáng)聲器、C2、T3至地；在信號(hào)的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為正半周，因而 T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)揚(yáng)聲器、T2至 C4的負(fù)端。C2、R2起自舉作用。14 LM1877N 9為 2通道低頻功率放大電路，單電源供電，最大不失真 輸 出 電 壓 的 峰 峰 值 U O P P （ V C C 6 ） V ， 開(kāi) 環(huán) 電 壓 增 益 為 70dB 。 圖 P9.14所示為L(zhǎng)M1877N9 中一個(gè)通道組成的實(shí)用電路，電源電壓為24V ，C1C3對(duì)交流信號(hào)可視為短路；R3和 C4起相位補(bǔ)償作用，可以認(rèn)為負(fù)載為 8。圖 P9.14（

15、1） 靜 態(tài) 時(shí) u P 、 u N 、 uO 、 u O 各 為 多 少 ？（ 2） 設(shè) 輸 入 電 壓 足 夠 大 ， 電 路 的 的 最 大 輸 出 功 率Po m 和 效 率 各 為 多少 ？解：（1）靜態(tài)時(shí)uOuPuNVCC12VuO0V2（2）最大輸出功率和效率分別為(VCC6)2Pom25.06W2RL VCC658.9%4 VCC15電路如圖 9.4.6所示，回答下列問(wèn)題：（ 1） AuU o1 U i ？（2）若 VCC15V 時(shí)最大不失真輸出電壓的峰-峰值為 27V ，則電路的最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 各 為 多 少 ？（ 3）為了使負(fù)載獲得最大輸出功

16、率，輸入電壓的有效值約為多少？解：（1）電壓放大倍數(shù)Au 1Rf120R130.40.68（2）最大輸出功率和效率分別為U OPP)2(2211.4WPomRL U OPP70.65%4 2VCC（3）輸入電壓有效值U iU OPP314mV22 Au16TDA1556為 2 通 道 BTL 電 路 ， 圖 P9.16 所 示 為 TDA1556中 一個(gè) 通道組成的實(shí)用電路。已知 VCC15V ，放大器的最大輸出電壓幅值為 13V。圖 P9.16（ 1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓 UREF 應(yīng) 為 多 少 伏 ？ 靜 態(tài) 時(shí) u O1 和 uO 2 各 為 多 少

17、伏 ？（ 2） 若 U i 足 夠 大 ， 則 電 路 的 最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 各 為 多 少 ？（ 3）若電路的電壓放大倍數(shù)為 20，則為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？解：（1）基準(zhǔn)電壓UREFVCC /2 7.5V靜 態(tài) 時(shí)u O 1 uO 2 7.5V。（2）最大輸出功率和效率分別為U o2maxPom21W2RL U omax68%4 VCC（3）輸入電壓有效值U omaxU i0.46V2Au17 TDA1556 為 2 通 道 BTL 電 路 ，圖 P9.17 所 示 為 TDA1556 中 一 個(gè) 通 道組成的實(shí)用電路。已知 VC

18、C15，放大器的最大輸出電壓幅值為 13V 。圖 P9.17（ 1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓 UREF 應(yīng) 為 多 少 伏 ？ 靜 態(tài) 時(shí) u O1 和 uO 2 各 為 多 少 伏 ？（ 2） 若 U i 足 夠 大 ， 則 電 路 的 最 大 輸 出 功 率 P o m 和 效 率 各 為 多 少 ？解：同題 9.16 （ 1）、（ 2）。18 已知型號(hào)為 TDA1521 、LM1877 和 TDA1556 的電路形式和電源電壓范 圍 如 表 所 示 ， 它 們 的 功 放 管 的 最 小 管 壓 降 U CE mi n 均 為 3V 。型號(hào)TDA1521LM1877TDA1556電路形式OCLOTLBTL電源電壓 7.5 20 V6.0 24V6.0 18V（1）設(shè)在負(fù)載電阻均相同的情況下，三種器件的最大輸出功率均相同。已知 OCL 電路的電