第9章 功率放大电路 习题解答

第9章自测题、习题解答

自测题9

一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。

解：功率放大电路与电压放大电路本质上没有区别，功率放大电路既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点：1.输出功率要大 2.转换效率要高 3.非线性失真要小。

二、分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“√”，凡错者在括号内打“×”。

（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ ）

（2）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。（ ）

（3）功率放大器为了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。（ ）

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

（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。（ ） （6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。（ ）

（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严重，输入信号小时，不产生失真。（ ）

（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。（ ） （9）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。（ ） （10）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；（ ） （11）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；（ ）

解：

⑴×，当输出电压峰值为0.6Vcc时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。 ⑵√，

⑶×，功率管的散热片接触面是平面，有利于钝化涂黑，侧边粗糙些好。 ⑷×，最大输出功率与管耗不是1：1的关系，而是5：1的关系。

⑸×，功率管也有三种工作状态：放大，饱和，截止，取决于直流电路的情况。 ⑹√，

⑺×，甲类功率放大，不论信号多小，都存在失真。 ⑻√，

⑼①×、电流放大电路的输出电压不一定大于输入电压。 ②×、电压放大电路的输出电流不一定大于输入电流。 ③√，

⑽①×、电源电压没有可比性，可以大，相等，也可以小。

②×、功率放大电路重点在输出功率，电压放大倍数不一定比电压放大电路的放大倍数高。 ③√、 ④√，

⑾①×、功率放大电路重点在输出功率，电流放大倍数不一定比电流放大电路的放大倍数高。 ②√

三、功率放大器如图T9-3 所示，已知各晶体管的β=50 ， |U BE |=0.6V， UCES =0.5V 。

（ 1 ）说明 R4和C2的作用；

（ 2 ）设静态时 |UBE3 |=|UBE2|，试计算各电阻中的静态电流，并确定 R3 的阻值； （ 3 ）在输出基本不失真的情况下，估算电路的最大输出功率。

图T9-3

解：

（1）R4提供静态偏压，C2通交流，

习题9

9．1已知电路如图P9-1所示，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝3V，UCC＝15V， RL＝8Ω，。选择正确答案填入空内。

（1）电路中D1和D2管的作用是消除_________ 。 A．饱和失真

B．截止失真

C．交越失真

（2）静态时，晶体管发射极电位UEQ 。 A．大于0V B．等于0V C．小于0V （3）最大输出功率POM 。 A．约等于28W B．等于18W

C．等于9W

图P9-1 解：

（1）C 乙类功率放大电路存在交越失真，通过D1,D2克服交越失真。

（2）B 静态时，由于电路对称，UEQ?0 (3)C POM(Ucc?UCES)2(15?3)2???9W

2RL2*89．2在图P9-1所示电路中，已知VCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，输入电压足够大。试问：

（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？ （2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？

（3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？ 解：

（1）最大输出功率和效率分别为

Pom?(UCC?UCES)22RL?24.5W

??πUCC?UCES??69.8%4UCC（2）晶体管的最大功耗

PTmax?0.2PoM0.2?(UCC?|UCES|)2??4.9W

2RL（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值 Ui?Uom?UCC?UCES2?9.9V

9.3 在甲类、乙类、甲乙类功放电路中，功放管的导通角分别是多少？

解： 甲类功率放大电路功放管的导通角度为360°，iC在一个周期内一直大于0；乙类共放的导通角度为180°，只有半个周期大于0，甲乙类功率放大电路的导通角大于180°而小于360°。

9．4试证明，在理想情况下甲类功放的效率不会超过50%。

证明：在理想情况下，忽略晶体管基极回路的损耗，则电源提供的功率为PV?ICQUCC

甲类功率放大电路在理想情况下的最大输出功率Pom? 在理想情况下，甲类功率放大电路的最大效率 ??ICQUCC22?1ICQUCC 2Pom?50% PV 即甲类功率放大电路的效率不会超过50%

9．5双电源互补对称电路如图P9-5所示，已知电源电压12伏，负载电阻10欧，输入信号为正弦波。求（1）在晶体管UCES忽略不计的情况下，负载上可以得到的最大输出功率。（2）每个功放管上允许的管耗是多少？（3）功放管的耐压又是多少？

图P9-5

解：

（1）POM2UCC122???7.2W 2RL2*10

（2）每个管耗的允许值即为管耗的最大值，即为最大输出功率的五分之一， 为7.2/5=1.44W.