功率放大電路習(xí)題匯總

1、第九章 功率放大電路1與甲類功率放大器相比較，乙類互補(bǔ)推挽功放的主要優(yōu)點(diǎn)是b 。(a) 無輸出變壓器 (b) 能量轉(zhuǎn)換效率高 (c) 無交越失真2所謂能量轉(zhuǎn)換效率是指b_ 。輸出功率(a) 輸出功率與晶體管上消耗的功率之比(b) 最大不失真輸出功率與電源提供的功率之比(c)與電源提供的功率之比3功放電路的能量轉(zhuǎn)換效率主要與c有關(guān)。(a) 電源供給的直流功率 (b) 電路輸出信號最大功率 (c) 電路的類型4甲類功率放大電路的能量轉(zhuǎn)換效率最高是a_ 。(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%5甲類功率放大電路(參數(shù)確定)的輸出功率越大，則功放管的管耗c_ 。(a)不變(b)越大(c)

2、越小6對甲類功率放大電路(參數(shù)確定)來說，輸出功率越大，則電源提供的功率a 。(a)不變(b)越大(c)越小7甲類功率放大電路功放管的最大管耗出現(xiàn)在輸出電壓的幅值為 a 。(a)零時(shí)(b)最大時(shí)(c)電源電壓的一半8甲類功率放大電路功放管的最小管耗出現(xiàn)在輸出電壓的幅值為 b 。(a)零時(shí)(b)最大時(shí)(c)電源電壓的一半9乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路的能量轉(zhuǎn)換效率最高是b_ 。(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%10 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路在輸出電壓幅值約等于 a 時(shí)，管子的功耗最小。(a) 0 (b) 電源電壓(c) 0.64 倍電源電壓11 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路在輸出電

3、壓幅值約等于 c 時(shí)，管子的功耗最大。(a) 0 (b) 電源電壓(c) 0.64 倍電源電壓12 .乙類互補(bǔ)功放電路存在的主要問題是 c。(a)輸出電阻太大(b)能量轉(zhuǎn)換效率低(c)有交越失真13 .為了消除交越失真，應(yīng)當(dāng)使功率放大電路的功放管工作在 b 狀態(tài)。(a)甲類(b)甲乙類(c)乙類14 .乙類互補(bǔ)功放電路中的交越失真，實(shí)質(zhì)上就是 c。(a)線性失真(b)飽和失真(c) 截止失真15 .在乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中，每只管子的最大管耗為c。0 5?04?0 2?(a) 皿(b) 皿(c) 53皿16 .設(shè)計(jì)一個(gè)輸出功率為 20W勺功放電路，若用乙類互補(bǔ)對稱功率放大，則每只功放管的最

4、大允許功耗Pcm至小應(yīng)有 b。(a) 8W (b) 4W (c) 2W17 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中，若電源電壓為Vcc,放大管的飽和壓降為 Uces,那么放大管的最大管壓降為 b_o(a)/2(b)2%-Ugc)25.在圖示功率放大電路中。二極管 和D2的作用是b。18 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中，流過放大管的最大電流為c。1 %1 匕X - U爾匕X - CES(a)"凡(b) (C 凡 (c)喪L19 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中的最大輸出電壓為一b o(a) %/2(與%-UcES(c) 2%20 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路最大輸出功率為 b o噎8l而)% - %(a

5、) &L (b)及 (c) 凡21 .乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中，放大管的擊穿電壓"(ER)CEO應(yīng)大于 c。(a) % (b) %(0 2%22 .在乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路中，電源提供的最大功率為 c。唱 2 (% 強(qiáng)尸 2 &沈一aES)匕X(a)成L (b)汽 取 (c)kR工23 .單電源互補(bǔ)推挽功率放大電路中，輸出電容起到了雙電源電路中的 b 的作用(a)消除高次諧波(b)負(fù)電源(c)正電源24 .單電源互補(bǔ)推挽功率放大電路中，電路的最大輸出電壓為 b o(a)%-%S(b)2 位(c)2(a)增大輸出功率(b)減小交越失真(c)減小三極管的穿透電流【例9

6、-1】選擇合適的答案填入空內(nèi)。(1)功率放大電路的最大輸出功率是在輸入電壓為正弦波時(shí)，輸出基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大。A.交流功率B.直流功率C.平均功率(2)功率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是指 。A.輸出功率與晶體管所消耗的功率之比B.最大輸出功率與電源提供的平均功率之比C.晶體管所消耗的功率與電源提供的平均功率之比(3)在選擇功放電路中的晶體管時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注意的參數(shù)有 。A. B B. I CM C. I CBO D. U (B& CEOE. P CM F. f T(4)在OCL乙類功放電路中，若最大輸出功率為1 W則電路中功放管的集電極最大功耗約為 ，A. 1 WB. 0.5

7、 WC. 0.2 W【相關(guān)知識】功率放大電路的基本概念，功放管的選擇?！窘忸}思路】(1)根據(jù)最大輸出功率和轉(zhuǎn)換效率的定義選擇填空。(2)功率放大電路與小功率放大電路在電路結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)、放大管的選擇等方面有著明顯的區(qū)別。在選擇功放管時(shí)應(yīng)特別關(guān)注它的三個(gè)極限值IC皿U(BR)CE6 PCM,以保證其安全工作。(3)根據(jù)OCL乙類功放電路最大輸出功率與功放管集電極最大功耗的關(guān)系選擇填空【解題過程】根據(jù)定義，(1)的答案為A, (2)的答案為Bo根據(jù)選擇功放管所關(guān)注它的參數(shù),3)的答案為B、D、E。根據(jù)OCL電路功放管的功耗，(4)的答案為Co【例9-2】圖示為三種功率放大電路。已知圖中所有晶體管的

8、電流放大系數(shù)、飽和管壓降的數(shù)值等參數(shù)完全相同，導(dǎo)通時(shí)b-e間電壓可忽略不計(jì)；電源電壓 Vcc和負(fù)載電阻R均相等。填空：(1)分別將各電路的名稱(OCL OTL或BTD填入空內(nèi),圖(a)所示為 電路，圖(b)所示為 電路，圖(c)所示為 電路。(2)靜態(tài)時(shí)，晶體管發(fā)射極電位 ue為零的電路為有。(3)在輸入正弦波信號的正半周，圖(a)中導(dǎo)通的晶體管是 ，圖(b)中導(dǎo)通的晶體管是 圖(c)中導(dǎo)通的晶體管是 。(4)負(fù)載電阻R獲得的最大輸出功率最大的電路為 。(5)效率最低的電路為 。【相關(guān)知識】常用功率放大電路(OCL OTL或BTL)?！窘忸}思路】(1)根據(jù)三種功率放大電路(OCL OTL BT

9、L)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來選擇相應(yīng)的電路填空。(2)功率放大電路采用雙電源供電時(shí)，其晶體管發(fā)射極電位ue為零。(3)根據(jù)三種功率放大電路(OCL OTL或BTL)的基本工作原理來選擇相應(yīng)的晶體管填空。(4)分析三種功率放大電路的最大不失真輸出電壓，從而選出輸出功率最大的電路。(5)根據(jù)三種功率放大電路的最大輸出功率以及功放管消耗的能量大小來確定效率最低的電路。（1）答案為 OTL OCL BTL。（2）由于圖（a）和（c）所示電路是單電源供電，為使電路的最大不失真輸出電壓最大，靜態(tài)應(yīng)設(shè)置晶體管發(fā)射極電位為 Vc/2 o因此，只有圖（b）所示的OCL電路在靜態(tài)時(shí)晶體管發(fā)射極電位為零。因此答案為OCL（3）

10、根據(jù)電路的工作原理，圖（a）和（b）所示電路中的兩只管子在輸入為正弦波信號時(shí)應(yīng)交替導(dǎo)通，圖（c）所示電路中的四只管子在輸入為正弦波信號時(shí)應(yīng)兩對管子（丁和丁4、T2和T3）交替導(dǎo)通。因此答案為Ti, Ti, Ti和T4。（4）在三個(gè)電路中，哪個(gè)電路的最大不失真輸出電壓最大，哪個(gè)電路的負(fù)載電阻RL獲得的最大輸出功率就最大。三個(gè)電路最大不失真輸出電壓的峰值分別為（5）根據(jù)（3）、（4）中的分析可知，三個(gè)電路中只有BTL電路在正弦波信號的正、負(fù)半周均有兩只功放管的消耗能量，損耗最大，故轉(zhuǎn)換效率最低。因而答案為（c）?！纠?-3】單電源互補(bǔ)功率放大電路如圖所示。設(shè)功率管全對稱,管子的飽和壓降的特性完(2

11、)動(dòng)態(tài)時(shí)，若輸出電壓仍有交越失真,(3)試確定電路的最大輸出功率的輸入激勵(lì)電流(4)如果二極管D開路，將會出現(xiàn)什么后果 ？【相關(guān)知識】甲乙類互補(bǔ)推挽功放電路的工作原理【解題思路】A點(diǎn)的電位應(yīng)等(1)為了使單電源互補(bǔ)推挽功放電路輸出信號正負(fù)兩個(gè)半周的幅值對稱，靜態(tài)時(shí),于電源電壓的一半，由此可推算電容器C兩端壓降和輸入端信號中的直流分量的大小(2)分析產(chǎn)生交越失真的原因，討論(3)確定輸出電壓最大值，求解最大輸出功率、能量轉(zhuǎn)換效率及此時(shí)需要的輸入激勵(lì)電流的值。(4)斷開二極管，分析電路可能出現(xiàn)的狀況【解題過程】直流分量的大小，應(yīng)保證輸入信號接通后不影響放大電路的直流工作點(diǎn)，即電路中設(shè)置電位器D的目

12、的是為功率管提供合適的靜態(tài)偏置,從而減小互補(bǔ)推挽電路的交越失真。若接通交流信號后輸出電壓仍有交越失真，說明偏置電壓不夠大，適當(dāng)增大電位器II的值之后,交越失真將會減小。(3)功率管飽和時(shí)，輸出電壓的幅值達(dá)到最大值，則電路的最大輸出功率此功放電路的能量轉(zhuǎn)換效率最大當(dāng)輸出電壓的幅值達(dá)最大值時(shí)，功率管基極電流的瞬時(shí)值應(yīng)為的發(fā)射結(jié)及的值較小時(shí)，將會出現(xiàn)從而使功放管燒壞?！纠?-4】在圖(a)所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓UD-0.7 V;晶體管導(dǎo)通時(shí)|Ube|均約為0.7 V,和T3的飽和管壓降|Uces|=1 V 。試問：圖(a)(1) Ti、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？(2)設(shè)R=10k

13、Q , R4=100Q ,且和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計(jì)，則T5管集電極靜態(tài)電流約為多少？(3)若靜態(tài)時(shí)iBi>iB3,則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)參數(shù)可使 iBi=iB3,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？(5)若R斷路，則輸出電壓約為多少?【相關(guān)知識】OCL電路的工作原理、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法?！窘忸}思路】(1)根據(jù)靜態(tài)時(shí)U=0以及晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)來確定Ti、T3和T5管基極的靜態(tài)電位。(2) T5管集電極電流與 R3的電流近似相等。(3) 降低T3管基極的靜態(tài)電位可以減小iB3,從而使iB1=iB3o(4) 根據(jù)和T3管基極之間的靜態(tài)電位差的要

14、求來確定二極管的個(gè)數(shù)。(5) 分析R3斷路后各個(gè)晶體管的工作狀態(tài)來分析輸出電壓。【解題過程】(6) 因?yàn)殪o態(tài)時(shí)輸出電壓 Uo為0 V 所以Ti、T3和T5管基極的靜態(tài)電位分別為UBi=UBe2+UBei -1.4 V4 = 0UBe3 - 0.7 VUB5=-Vcc+ UBe5 - 14.3 V(2)靜態(tài)時(shí)，和T3的基極電流可忽略不計(jì)，因而T5管集電極電流與 R、R4的電流近似相等，即ICQ5 y I R3 = Ur3 / R 3 = (V=C- Ub1 ) /R3 (15 - 1.4 ) /10 mA=1.36 mA因?yàn)镽4上的電壓約為管b-e間的導(dǎo)通電壓Ue,所以若利用Icq5k I r4

15、 k Ube/R4求解I CQ5,則Ue的實(shí) 際值與0.7 V的差別必定使估算出的ICQ5產(chǎn)生很大的誤差，故不能采用這種方法。(3)若靜態(tài)時(shí)iB1>iB3,則應(yīng)通過調(diào)整 R4的阻值來微調(diào)T1和T3的基極電壓。由于在調(diào)整 R時(shí)T5管的 基極電流不變，集電極電流也就不變，即 R中電流基本不變。因此，應(yīng)增大 R以降低工管集電極電位，即 降低T3基極電位，使iB3增大，達(dá)到iB1與i B3相等的目的。應(yīng)當(dāng)指出，在圖(a)所示電路中，只有在產(chǎn)生較大誤差，如靜態(tài)時(shí)輸出電壓為幾伏，才調(diào)整 R的阻 值。(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 級晶體管工作

16、在臨界導(dǎo)通狀態(tài)，消除交越失真；另一方面在交流通路中，D和。管之間的動(dòng)態(tài)電阻又比較小，可忽略不計(jì)，從而減小交流信號的損失。(5)若R斷路，則R和Ti、T2兩個(gè)支路都為斷路，電路如圖(b)所示。由圖可知，工、T3和T4組成復(fù)合管作為放大管，構(gòu)成共射放大電路；而且，靜態(tài)時(shí)各管子的電流如圖中所標(biāo)注，由于工的基極回路沒有變化，因而其集電極電流不變。圖(b)應(yīng)當(dāng)指出，在OCL電路中，功放管在靜態(tài)時(shí)基本不損耗功率，其選取依據(jù)是2.Rm>0.2 X V cC (2R)因而當(dāng)電路產(chǎn)生故障時(shí)應(yīng)首先分析功放管靜態(tài)時(shí)的功耗，判斷其是否會因功耗過大而損壞。本題可能出現(xiàn)以下幾種情況：若丁5、T3和T4均工作在放大狀

17、態(tài)，則負(fù)載電阻的靜態(tài)電流I L = I E3 + Ic4=(1+0 3) Ic5 + 03 0 41c5數(shù)值很大。此時(shí)，若T3和T4的管壓降也比較大，則它們靜態(tài)的集電極功耗將很大，以至于使之因過熱而損壞。若它們損壞后短路，則 Uo=- 15 V;若它們損壞后斷路，則 Uo=0 Vo如果電源電壓幾乎全部降在負(fù)載上，使 T3飽和，則輸出電壓u戶一V+ (|UcesW+Ube4)15+ (1+0.7) V = -13.3 V【例9-5】 電路如圖所示。已知電源電壓Vc=15V, R = 8Q, Uces-0,輸入信號是正弦波。試問:(1)負(fù)載可能得到的最大輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率最大值分別是多少？(2

18、)當(dāng)輸入信號ui=10sin 3t V時(shí)，求此時(shí)負(fù)載得到的功率和能量轉(zhuǎn)換效率。【相關(guān)知識】乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路性能指標(biāo)。【解題思路】根據(jù)題目給定條件確定輸出電壓幅值的最大值，計(jì)算最大可能的輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率； 估算電壓增益，推算輸出電壓，求相應(yīng)的輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率?！窘忸}過程】(1)圖示電路為乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路，最大的輸出電壓幅值(2)對每半個(gè)周期來說，電路可等效為共集電極電路，所以A* 14=Ui = 10sin 3t VUom= 10V電路設(shè)計(jì)。(1)以穩(wěn)定輸出電壓為目的，給電路引入合理的反饋;時(shí)，輸出電壓(2)當(dāng)輸入電壓圖 (a)【相關(guān)知識】(1)甲乙類互補(bǔ)推挽功放。(

19、2)運(yùn)算放大器。(3)負(fù)反饋?！窘忸}思路】根據(jù)電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓的結(jié)論，利用瞬時(shí)極性法判斷相位關(guān)系，確定反饋信號的與輸入信號的疊加方式。推導(dǎo)電路閉環(huán)增益，確定反饋元件的參數(shù)。根據(jù)輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍和閉環(huán)增益的大小，估算輸入信號的幅值范圍?！窘忸}過程】(1)為了穩(wěn)定電路輸出電壓，必須引入電壓負(fù)反饋。利用瞬時(shí)極性法判斷可知，反饋信號接到運(yùn)放信號接到的反相輸入端，或者接到電阻之間，靜態(tài)時(shí)（之間都能構(gòu)成負(fù)反饋。如果反饋端開路而不能正常工作。所以，反饋信號必須接到運(yùn)放反相輸入端，通過反饋網(wǎng)絡(luò)給運(yùn)放提供直流通路。完整的電路圖如圖（b）所示。圖 （b）（2 ）由圖（b）可知，本電路引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋，由于集成運(yùn)放的增益很高，電路很容易滿足深