模擬電路第四章課后習題答案

1、第四章 習題與思考題 習題4-1在圖P4-1所示互補對稱電路中，已知Vcc為6V, Rl為8 ，假設三極管的上&和管壓降 Uces= 1V, 試估算電路的最大輸出功率Pom； 估算電路中直流電源消耗的功率 Pv和效率刀。解：(VCC -Ucem)2(6 -1)2Pom =Ccem-=-W ： 1.563W2Rl 2 8如忽略Uces,則，退=互亞=2.25W2RL 2M82Vcc 2 62FV qc -2-6-W ： 2.865W二 Rl二 8= Pm =1563 ： 54.55%FV2.865.,Re 2 25 一如忽略Uces則。=Pm = 仝5定78.53%FV2.865此題的意

2、圖是理解OCL互補對稱放大電路的Pom和Pv的估算方法 習題4-2在圖P4-1所示的電路中：三極管的最大功耗等于多少？流過三極管的最大集電極電流等于多少？三極管集電極和發(fā)射極之間承受的最大電壓等于多少？為了在負載上得到最大輸出功率Pom,輸入端應加上的正弦電壓有效值大約等于多少？專業(yè)word可編輯解： PCM >0.2Pom =0.2 X2.25W =0.45WVCC6 .ICM .q=6A=0.75ARL 8 u(BR)CEO2VCC =2 6V = 12V因為互補對稱電路中無論哪個三極管導電，電路均工作在射極跟隨器狀態(tài)，Au上1,而略小于UcemVcc6：,2 ：2，2V之 4.24

3、V。本題的意圖是了解OCL互補對稱電路中功率三極管極限參數(shù)的估算方法. 習題4-3在圖P4-3所示互補對稱電路中，已知Vcc為6V, Rl為8 ，假設三極管的上&和管壓降Uces= 1V,估算電路的最大輸出功率Pom； 估算電路中直流電源消耗的功率 Pv和效率刀。將本題的估算結果與習題4-1進行比較。解：2(3 -1)2()-W =0.25W2 8%立叱衛(wèi)如忽略Uces,則圖 P4-3P ,.vcL=_6Lom8Rl8 8W =0.5625WVCC62=-6W : 0.716W2 Rl2 二 8=Pm =.25L 3 34.92%PV0.716如忽略 Uces,則"=_Pom

4、 = 0.5625 忠78.56%PV0.716可見，在同小的VCC和RL之下，OCL電路的Pom比OTL電路大得多（大約為4倍）。同時OCL電路的PV也比OTL電路大得多（也大致為4倍）。最終，兩種電路得效率基本相同 。此題的意圖是理解OTL互補對稱放大電路的Pom和PV的估算方法，并與OCL電路進行比較。 習題4-4在圖P4-3所示的電路中估算三極管的最大功耗 估算三極管的最大集電極電流估算三極管集電極和發(fā)射極之間承受的最大電壓 為了在負載上得到最大輸出功率Pom,輸入端應加上的正弦電壓有效值等于多少？解： PCM >0.2Pom =0.2 M0.5625W =0.1125W-Vcc

5、6 . Icm 絲=A -0.375A 2Rl 2 8 U （BR）CEO VCC = 6V因為互補對稱電路中無論哪個三極管導電,電路均工作在射極跟隨器狀態(tài)，Au-1 ,而略小于UVCC6本題的意圖是了解OTL互補對稱電路中功率三極管極限參數(shù)的估算方法 習題4-5在圖P4-1和圖P4-3所示的兩個互補對稱電路中，已知Rl= 8 Q,假設三極管的飽和管壓降Uces均為1 V,如果要求得到最大輸出功率P°m=3W,試分別估算兩個電路的直流電源Vcc分別應為多大。解：對于圖P4-1的OCL電路p _ 1 u i_ U cem _ (VCC - U ces )0m =2" cm 2

6、R = 2R= Vcc = 2RPomUces =(.2 8 3 1)V ： 7.93V對于圖P4-3的OTL電路_1U I _UL _(VCC2 -UCES)2U cemI cm22Rl2Rl= Vcc =2(., 2Rl Pom U ces) = 2 ( 2 8 3 1)V ： 15.9V可見，在同木的Pom和RL時，OTL電路的Vcc比OCL電路高得多。但前者只需要一個直流電源，而 后者需要正、負兩路直流電源本題的意圖是對OTL和OCL兩種電路進行比較，當要求同樣的Pom時所需的Vcc各為多少。 習題4-6分析圖P4-6中的OTL電路原理，試回答： 靜態(tài)時，電容C2兩端的電壓應該等于多少

7、？調整哪個電阻才能達到上述要求 ？ 設R1=1.2k ,三極管的3 = 50, Pcm =200mW ,若電阻R2或某一個二極管開路，三極管是否安全？解: 靜態(tài)時，電容C2兩端的電壓應等于 Vcc/2,即5V。應調整電阻Ri達到此要求。 若電阻R2或某一個二極管開路，則I B1 = I B2Vcc -2U be 10-2 0.7 =mA 之 3.58mARiR31.2 1.2Ici =IC2 = ?I bi =50 3.58mA -179mAPT1 =Pr2 =Ic1UCE1 =(179 5)mW = 895mW PCM因此，三極管將被燒毀。本題的意圖是理解OTL電路的工作原理，了解保證電路安

8、全的重要措施 習題4-7分析圖P4-7中的OCL電路原理，試回答： 靜態(tài)時，負載Rl中的電流應為多少？ 若輸出電壓波形出現(xiàn)交越失真 ，應調整哪個電阻？如何調整？ 若二極管VDi或VD2的極性接反，將產生什么后果？ 若VDi、VD2、R2三個元件中任一個發(fā)生開路 ，將產生什么后果？-Vetffl P4-7解: 靜態(tài)時，負載Rl中的電流應為0,如不符合要求，應調整電阻Ri； 若輸出電壓波形出現(xiàn)交越失真 ，應調整電阻R2,增大的R2阻值； 若二極管VDi或VD2的極性接反，將使功率三極管電流急劇增大 ，可能燒毀三極管； 若VDi、VD2、R2三個元件中任一個開路，同樣可能使功率三極管電流急劇增大，燒

9、毀三極管。本題的意圖是理解 OCL電路的工作原理，了解交越失真的概念以及減小交越失真和保證電路安全的措施。 習題4-8試分析圖P4-8中各復合管的接法是否正確。如果認為不正確，請扼要說明原因；如果接法正確，說明所組成的復合管的類型(NPN或PNP),指出相應的電極，并列出復合管的陸口 rbe的表達QQQ圖 P4-3解：(a)接法不正確。因ici和iB2的實際方向正好相反，無法形成統(tǒng)一的電流通路。從輸入端看，在bl和e2之間無論加上何種極性的電壓，VTi和VT2兩者之中總有一個管子的發(fā)射結將被反向偏置。(b)接法不正確。因ici和iB2的實際方向正好相反，無法形成統(tǒng)一的電流通路。(c)接法正確。

10、復合管為PNP型。bi是復合管的b, e1(c2)是復合管的e, e2是復合管c,復合管的rbe 和和 3分別為 rbe =rbe1,P= P 1(1+ P2)期 P1P2(d)接法不正確。因iEi和iB2的實際方向正好相反，無法形成統(tǒng)一的電流通路本題的意圖是了解復合管的正確接法和類型，以及復合管的轎口 rbe0 習題4-9在圖P4-9所示由復合管組成的互補對稱放大電路中，已知電源電壓 Vcc=16V,負載電阻Rl=8 ，設功率三極管VT3、VT4的飽和管壓降Uces=2V ,電阻Re3、Re4上的壓降可以忽略， 試估算電路的最大輸出功率Pom ; 估算功率三極管 VT3、VT4的極限參數(shù)Ic

11、m、U(br)ceo和Pcm； 假設復合管的總3 =600,則要求前置放大級提供給復合管基極的電流最大值IBm等于多少？ 若本電路不采用復合管，而用3 =20的功率三極管，此時要求前置放大級提供給三極管基極的電流最大 值IBm等于多少？圖 P4-9解:PomPomVcc2 & 2Rl-16-W =16W2 8(VCC -UCES)2(16-2)2-Lw=12.25W 如忽略 UCES,則2Rl2 8VCC>RlCm =A 3.33mA600=16 A =2A,U (BR)CEO2Vcc =(2 16)V=32V,Pcm0.2P°m=(0.2 16)W -3.2W一 I

12、2 . I Bm = - = A ： 100mA20本題的意圖是了解由復合管組成的互補對稱電路的特點 . 習題4-10 分析圖P4-10所示的功率放大電路，要求： 說明放大電路中共有幾個放大級，各放大級包括哪幾個三極管，分別組成何種類型的電路 。 分別說明以下元件的作用：Ri、VDi和VD2； R3和C； Rfo 已知Vcc=15V, Rl=8 Q, VT6、VT7的飽和管壓降Uces=1.2V ,當輸出電流達到最大時，電阻Re6和Re7上的電壓降均為0.6V,試估算電路的最大輸出功率 。圖 pg-to解: 共有三個放大級。輸入級包括三極管 VTi和VT2,組成單端輸入單端輸出差分放大電路 。中間級包 括PNP管VT3,組成單管共射放大電路 。輸出級包括 VT4、VT5、VT6和VT7,其中VT4和VT6組成NPN型 復合管，VT5和VT7組成PNP型復合管，這兩個復合管組成準互補對稱電路 。Ri、VDi和VD2的作用是在輸出級的兩個三極管 VT4和VT5基極之間產生一個偏壓，使靜態(tài)時輸出級 的功放管中已有一個較小的集電極電流 ，即互補對稱輸出級工作在甲乙類狀態(tài) ，目的是減小輸出波形的交