功率放大电路自测题

第九章 功率放大电路自 测 题 一、选择合适的答案,填入空内。只需填入a、b或c。
(1)功率放大电路的zui大输出功率是在输入电压为正弦波时,输出基本不失真情况下,负载上可能获得的zui大 。
a.交流功率 b.直流功率 c.平均功率
(2)功率放大电路的转换效率是指 。
a.输出功率与晶体管所消耗的功率之比
b.zui大输出功率与电源提供的平均功率之比
c.晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比
(3)在ocl乙类功放电路中,若zui大输出功率为1w,则电路中功放管的集电极zui大功耗约为 。
a.1w b.0.5w c.0.2w
(4)在选择功放电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有 。
a.β b.icm c.icbo
d.buceo e.pcm f.ft
(5)若图t9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为│uces│,则zui大输出功率pom。
图t9.1
解:(1)a (2)b (3)c (4)b d e (5)c
二、电路如图t9.2所示,已知t1和t2的饱和管压降│uces│=2v,直流功耗可忽略不计。
图t9.2
回答下列问题:
(1)r3、r4和t3的作用是什么?
(2)负载上可能获得的zui大输出功率pom和电路的转换效率η各为多少?
(3)设zui大输入电压的有效值为1v。为了使电路的zui大不失真输出电压的峰值达到16v,电阻r6至少应取多少千欧?
解:(1)消除交越失真。
(2)zui大输出功率和效率分别为
(3)电压放大倍数为
r1=1kω,故r5至少应取10.3 kω。
习 题 9.1 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zui大输出功率是指在基本不失真情况下,负载上可能获得的zui大交流功率。( )
(3)当ocl电路的zui大输出功率为1w时,功放管的集电极zui大耗散功率应大于1w。( )
(4)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。( )
(5)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zui大不失真输出电
压大;( )
(6)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;( )
3)在电源电压相同的情况下,前者比后者的输出功率大。( )
解:(1)× (2)√ (3)× (4)× × √
(5)× × √ √ (6)× √ √
9.2 已知电路如图p9.2所示,t1和t2管的饱和管压降│uces│=3v,vcc=15v, rl=8ω,。选择正确答案填入空内。
图p9.2
(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.>0v b.=0v c.<0v
(3)zui大输出功率pom 。
a.≈28w b.=18w c.=9w
(4)当输入为正弦波时,若r1虚焊,即开路,则输出电压 。
a.为正弦波 b.仅有正半波 c.仅有负半波
(5)若d1虚焊,则t1管 。
a.可能因功耗过大烧坏 b.始终饱和 c.始终截止
解:(1)c (2)b (3)c (4)c (5)a
9.3 在图p9.2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)zui大输出功率pom和效率η各为多少?
(2)晶体管的zui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)zui大输出功率和效率分别为
(2)晶体管的zui大功耗
(3)输出功率为pom时的输入电压有效值
9.4 在图p9.4所示电路中,已知二极管的导通电压ud=0.7v,晶体管导通时的│ube│=0.7v,t2和t4管发射极静态电位ueq=0v。
试问:
(1)t1、t3和t5管基极的静态电位各为多少?
(2)设r2=10kω,r3=100ω。若t1和t3管基极的静态电流可忽略不计,则t5管集电极静态电流为多少?静态时ui=?
(3)若静态时ib1>ib3,则应调节哪个参数可使ib1=ib2?如何调节?
(4)电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗?你认为哪个zui合适?为什么?
解:(1)t1、t3和t5管基极的静态电位分别为
ub1=1.4v ub3=-0.7v ub5=-17.3v
(2)静态时t5管集电极电流和输入电压分别为
(3)若静态时ib1>ib3,则应增大r3。
(4)采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适,也可只用三只二极管。这样一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态,可以消除交越失真;另一方面在交流通路中,d1和d2管之间的动态电阻又比较小,可忽略不计,从而减小交流信号的损失。
9.5 在图p9.4所示电路中,已知t2和t4管的饱和管压降│uces│=2v,静态时电源电流可忽略不计。试问负载上可能获得的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
解:zui大输出功率和效率分别为
9.6 为了稳定输出电压,减小非线性失真,请通过电阻rf在图p9.4所示电路中引入合适的负反馈;并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下,rf的取值。
解:应引入电压并联负反馈,由输出端经反馈电阻rf接t5管基极,如解图p9.6所示。
r1=1 kω,所以rf ≈10 kω。
9.7 估算图p9.4所示电路t2和t4管的zui大集电极电流、zui大管压降和集电极zui大功耗。
解:功放管的zui大集电极电流、zui大管压降、zui大功耗分别为
9.8 在图p9.8所示电路中,已知vcc=15v,t1和t2管的饱和管压降│uces│=2v,输入电压足够大。求解:
(1)zui大不失真输出电压的有效值;
(2)负载电阻rl上电流的zui大值;
(3)zui大输出功率pom和效率η。
解:(1)zui大不失真输出电压有效值
(2)负载电流zui大
图p9.8 (3)zui大输出功率和效率分别为
9.9 在图p9.8所示电路中,r4和r5可起短路保护作用。试问:当输出因故障而短路时,晶体管的zui大集电极电流和功耗各为多少?
解:当输出短路时,功放管的zui大集电极电流和功耗分别为
9.10 在图p9.10所示电路中,已知vcc=15v,t1和t2管的饱和管压降│uces│=1v,集成运放的zui大输出电压幅值为±13v,二极管的导通电压为0.7v。
(1)若输入电压幅值足够大,则电路的zui大输出功率为多少?
(2)为了提高输入电阻,稳定输出电压,且减小非线性失真,应引入哪种组态的交流负反馈?画出图来。
(3)若ui=0.1v时,uo=5v,则反馈网络中电阻的取值约为多少?
解:(1)输出电压幅值和zui大输出功率分别为
(2)应引入电压串联负反馈,电路如解图p9.10所示。
解图p9.10
(3)在深度负反馈条件下,电压放大倍数为
r1=1 kω,所以rf ≈49 kω。
9.11 otl电路如图p9.11所示。
图p9.11
(1)为了使得zui大不失真输出电压幅值zui大,静态时t2和t4管的发射极电位应为多少?若不合适,则一般应调节哪个元件参数?
(2)若t2和t4管的饱和管压降│uces│=3v,输入电压足够大,则电路的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
(3)t2和t4管的icm、u(br)ceo和pcm应如何选择?
解:(1)射极电位ue=vcc /2=12v;若不合适,则应调节r2。
(2)zui大输出功率和效率分别为
(3)t2和t4管icm、u(br)ceo和pcm的选择原则分别为
9.12 已知图p9.12所示电路中t1和t2管的饱和管压降│uces│=2v,导通时的│ube│=0.7v,输入电压足够大。
图p9.12
(1)a、b、c、d点的静态电位各为多少?
(2)为了保证t2和t4管工作在放大状态,管压降│uce│≥3v,电路的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
解:(1)静态电位分别为
ua=0.7v,ub=9.3v,uc=11.4v,ud=10v
(2)zui大输出功率和效率分别为
9.13 图p9.13所示为两个带自举的功放电路。试分别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通路,并指出哪些元件起自举作用。
解:在图(a)所示电路中,在信号的正半周,经共射电路反相,输出级的输入为负半周,因而t2导通,电流从c4的正端经t2、地、扬声器至c4的负端;在信号的负半周,经共射电路反相,输出级的输入为正半周,因而t1导通,电流从+vcc经t2、c4、扬声器至地。c2、r3起自举作用。
在图(b)所示电路中,在信号的正半周,经共射电路反相,输出级的输入为负半周,因而t3导通,电流从+vcc经扬声器、c2、t3至地;在信号的负半周,经共射电路反相,输出级的输入为正半周,因而t2导通,电流从c4的正端经扬声器、t2至c4的负端。c2、r2起自举作用。
9.14 lm1877n-9为2通道低频功率放大电路,单电源供电,zui大不失真输出电压的峰峰值uopp=(vcc-6)v,开环电压增益为70db。图p9.14所示为lm1877n-9中一个通道组成的实用电路,电源电压为24v,c1~c3对交流信号可视为短路;r3和c4起相位补偿作用,可以认为负载为8ω。
(1)静态时up、un、、uo各为多少?
(2)设输入电压足够大,电路的的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
解:(1)静态时
(2)zui大输出功率和效率分别为
9.15 电路如图9.4.6所示,回答下列问题:
(1)8≈?
(2)若vcc=15v时zui大不失真输出电压的峰-峰值为27v,则电路的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
(3)为了使负载获得zui大输出功率,输入电压的有效值约为多少?
解:(1)电压放大倍数
(2)zui大输出功率和效率分别为
(3)输入电压有效值
9.16 tda1556 为2通道btl电路,图p9.16所示为tda1556中一个通道组成的实用电路。已知vcc=15v,放大器的zui大输出电压幅值为13v。
图p9.16
(1)为了使负载上得到的zui大不失真输出电压幅值zui大,基准电压uref应为多少伏?静态时uo1和uo2各为多少伏?
(2)若ui足够大,则电路的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
(3)若电路的电压放大倍数为20,则为了使负载获得zui大输出功率,输入电压的有效值约为多少?
解:(1)基准电压
uref=vcc /2=7.5v
静态时 uo1=uo2=7.5v 。
(2)zui大输出功率和效率分别为
(3)输入电压有效值
9.17 tda1556 为2通道btl电路,图p9.17所示为tda1556中一个通道组成的实用电路。已知vcc=15,放大器的zui大输出电压幅值为13v。
(1)为了使负载上得到的zui大不失真输出电压幅值zui大,基准电压uref应为多少伏?静态时uo1和uo2各为多少伏?
(2)若ui足够大,则电路的zui大输出功率pom和效率η各为多少?
解:同题9.16(1)、(2)。
9.18 已知型号为tda1521、lm1877和tda1556的电路形式和电源电压范围如表所示,它们的功放管的zui小管压降│ucemin│均为3v。
型 号
tda1521
lm1877
tda1556
电路形式
ocl
otl
btl
电源电压
±7.5~±20 v
6.0~24v
6.0~18v
(1)设在负载电阻均相同的情况下,三种器件的zui大输出功率均相同。已知ocl电路的电源电压±vcc=±10v,试问otl电路和btl电路的电源电压分别应取多少伏?
(2)设仅有一种电源,其值为15v;负载电阻为32ω。问三种器件的zui大输出功率各为多少?
解:(1)otl电路应取vcc=20v,btl电路应取vcc=13v。
(2)otl、ocl和btl电路的zui大输出功率分别为
9.19 电路如图p9.2所示。在出现下列故障时,分别产生什么现象。
(1)r1开路; (2)d1开路; (3)r2开路; (4)t1集电极开路;
(5)r1短路; (6)d1短路。
解:(1)仅有负半周;
(2)t1、t2将因功耗过大而损坏;
(3)仅有正半周;
(4)t2将因功耗过大而损坏;
(5)uo=vcc-ube1≈14.3v;
(6)稍有交越失真。
9.20 电路如图p9.4所示。在出现下列故障时,分别产生什麽现象。
(1)r2开路; (2)d1开路; (3)r2短路;
(4)t1集电极开路; (5)r3短路。
解:(1)无输出;
(2)功放管将因功耗过大而损坏;
(3)uo=vcc-ube1-ube2≈16.6v
(4)正、负半周不对称,正半周幅值小;
(5)稍有交越失真。
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