第一章 習題解答

1、1-2 一功率管，它的最大輸出功率是否僅受其極限參數(shù)限制？為什么？解：否。還受功率管工作狀態(tài)的影響，在極限參數(shù)中，PCM 還受功率管所處環(huán)境溫度、散熱條件等影響。1-3 一功率放大器要求輸出功率P。= 1000 W，當集電極效率hC由40提高到70%時，試問直流電源提供的直流功率PD和功率管耗散功率PC各減小多少？解：當hC1 = 40% 時，PD1 = Po/hC = 2500 W，PC1 = PD1 - Po=1500 W當hC2 = 70% 時，PD2 = Po/hC =1428.57 W，PC2 = PD2 - Po = 428.57 W可見，隨著效率升高，PD下降，(PD1 - PD

2、2) = 1071.43 WPC下降，(PC1 - PC2) = 1071.43 W1-6 如圖所示為低頻功率晶體管3DD325的輸出特性曲線，由它接成的放大器如圖1-2-1（a）所示，已知VCC = 5 V，試求下列條件下的PL、PD、hC（運用圖解法）：（1）RL = 10W，Q點在負載線中點，充分激勵；（2）RL = 5 W，IBQ同（1）值，Icm = ICQ；（3）RL = 5W，Q點在負載線中點，激勵同（1）值；（4）RL = 5 W，Q點在負載線中點，充分激勵。解：(1) RL = 10 W 時，作負載線(由VCE = VCC - ICRL)，取Q在放大區(qū)負載線中點，充分激勵，由

3、圖得VCEQ1 = 2.6V，ICQ1 = 220mA，IBQ1 = Ibm = 2.4mA因為Vcm = VCEQ1-VCE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V，Icm = I CQ1 = 220 mA所以，PD = VCC ICQ1 = 1.1 W，hC = PL/ PD = 24%(2) 當 RL = 5 W 時，由VCE = VCC - ICRL作負載線，IBQ同(1)值，即IBQ2 = 2.4mA，得Q2點，VCEQ2 = 3.8V，ICQ2 = 260mA這時，Vcm = VCC-VCEQ2 = 1.2 V，Icm = I CQ2 = 260 mA所以 ，PD

4、 = VCC ICQ2 = 1.3 W，hC = PL/ PD = 12%(3) 當 RL = 5 W，Q在放大區(qū)內(nèi)的中點，激勵同(1)，由圖Q3點，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA相應的vCEmin = 1.55V，iCmax= 700mA。因為Vcm = VCEQ3 - vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax - I CQ3 = 240 mA所以，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，hC = PL/ PD = 6.26%(4) 當 RL = 5 W，充分激勵時，Icm = I CQ3 = 460 m

5、A，Vcm = VCC-VCEQ3 = 2.25 V所以 ，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，hC = PL/ PD = 22.5%1-7 如圖所示為三種甲類功率放大器的輸出電路，采用相同的功率管及VCC值。設VCE(sat) = 0，I CEO = 0，變壓器是理想無耗的，試在同一輸出特性曲線上作出各電路的交、直流負載線，并求這三種放大器的最大輸出功率之比。 解：(1) 直流負載線方程 vCE = VCC - iCRC，負載線CD，當iC = ICQ 時，VCEQ = VCC - ICQRC。 交流負載線中點過Q，斜率為(-1/)，根據(jù)交流負載線 AB得Icm = I CQ，Vcm

6、 = VCEQ = Icm代入VCEQ方程中 Vcm = VCC- IcmRC = VCC- ICQRC = VCC- 2Icm= VCC- 2Vcm解得即 所以 (2) 交流負載相同，均為CF ，為獲最大輸出功率，Q處于交流負載線的中點，故Vcm = VCEQ = VCC/2，所以 (3) 因為直流負載電阻為零，故直流負載線為CG，交流負載線斜率為(-1/)的直線MN，當QC處于中點時，得Vcm = VCEQ = VCC， 所以所以1-8 如圖（a）所示為變壓器耦合甲類功率放大電路，圖（b）所示為功率管的理想化輸出特性曲線。已知RL = 8 W，設變壓器是理想的，RE上的直流壓降可忽略，試運

7、用圖解法：（1）VCC = 15 V， = 50 W，在負載匹配時，求相應的n、PLmax、hC；（2）保持（1）中VCCIbm不變，將ICQ增加一倍，求PL值；（3）保持（1）中ICQ、Ibm不變，將VCC增加一倍，求PL值；（4）在（3）條件中，將Ibm增加一倍，試分析工作狀態(tài)。解：(1) 因為VCC = 15 V，= 50 W，負載匹配時，由此得知Q1的坐標為Q1(15V，0.3A)，Q1點處于交流負載線AB的中點，其在坐標軸上的截距為A(32 V，0)，B(0，0.6A)。由圖可見Icm = ICQ1=0.3A，Vcm = VCC = 15 V此時， ，(2) 是否變化沒說明，故分兩種

8、情況討論當不變時，因為ICQ增加一倍，因此，已不是匹配值，其交流負載線平行移動，為一條過Q2點的直線EF(不變，斜率不變，ICQ增加，Q點升高)此時，由于VCC、Ibm、都不變，其PLmax亦不變，為2.25 W(Ibm不變，Icm不變，Vcm不變)但 PD = VCC ´ ICQ = 9 W hC = PLmax/ PD = 25%當改變時，且< 50 W，交流負載線以Q2為中心順時針轉(zhuǎn)動，但由于VCC、Ibm、Icm不變，因而¯ ® PL¯ hC ¯當> 50 W，交流負載線以Q2為中心逆時針轉(zhuǎn)動，但由于激勵不變，輸出將出現(xiàn)飽和

9、失真。(3) VCC = 30 V，交流負載線平移到EF，靜態(tài)工作點為Q3，因為Ibm不變，所以Vcm不變，Icm不變，因此PL不變，PL= 2.25 W，但VCC = 30 V，所以PD = VCC ´ ICQ = 9 W hC = PL/ PD = 25%(4) Ibm= 6 mA，以Q3點為靜態(tài)工作點，出現(xiàn)截止失真。1-9 單管甲類變壓器耦合和乙類變壓器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303、相同的電源電壓VCC和負載RL，且甲類放大器的等于匹配值，設VCE(sat) = 0， ICEO = 0，RE忽略不計。（1）已知VCC = 30 V，放大器的iCmax = 2

10、A，RL = 8 W，輸入充分激勵，試作交流負載線，并比較兩放大器的Pomax、 PCmax、hC、n；（2）功率管的極限參數(shù)PCM = 30 W，ICM = 3 A，V (BR)CEO= 60 V，試求充分利用功率管時兩放大器的最大輸出功率Pomax。解：(1) 見表甲類乙類交流負載線PomaxPCmax2Pomax = 30 W0.2Pomax = 6 W(單管)hC50%78.5%n(2)見表甲類乙類Pomax所以所以1-14 如圖所示為兩級功放電路，其中，Tl、T2工作于乙類，試指出T4、R2、R3的作用。當輸人端加上激勵信號時產(chǎn)生的負載電流為iL = 2sinwt（A），討計算：（1

11、）當RL = 8 W時的輸出功率PL；（2）每管的管耗PC；（3）輸出級的效率hC。設R5、R6電阻不計。解：T4、R2、R3組成具有直流電壓并聯(lián)負反饋的恒壓源，給T1、T2互補管提供克服交越失真的直流正偏壓。(1) (2) (3) 1-16 試按下列要求畫單電源互補推挽功率放大器電路：（1）互補功率管為復合管；（2）推動級采用自舉電路；（3）引入末級過流保護電路；（4）采用二極管偏置電路。解：按要求畫出的單電源互補推挽功率放大器電路如圖所示。圖中T1為推動級，T2、T3、T4、T5為準互補推挽功率級，D1、D2為末級偏置電路，T6、T7為過流保護電路，C2為自舉電容。1-17 兩級功放原理電路如圖所示。試：（1）簡述電路工作原理；（2）已知VCC = ，各管VBE(o