习 题
1. 选择题。
(1)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 ．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 (2)乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在 。 A ．饱和失真 B ．交越失真 C ．截止失真
(3)乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W ，则电路中功放管的集电极最大功耗约为 。 A ．0.1W B ．0.4W 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 ．I CM
C ．I CBO
D ．U (BR)CEO
E ．P CM (5)乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达到 。 A ．25% B ．50% C ．78.5%
(6)乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是 。 A. 线性失真 B. 饱和失真 C. 截止失真 (7) 功放电路的能量转换效率主要与 有关。
A. 电源供给的直流功率
B. 电路输出信号最大功率
C. 电路的类型 解：(1)B (2)B (3)B (4)B D E (5)C (6)C (7)C
2. 如图7.19所示电路中，设BJT 的β=100，U BE =0.7V ，U CES =0.5V ，I CEO =0，电容C 对交流可视为短路。输入信号u i 为正弦波。 (1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om ？ (2)此时R B 应调节到什么数值？ (3)此时电路的效率η=？
o
u 12V
+
图7.19 题2图
解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。由解题2图可知：ωt sin om OQ O
U U u +=
由C C om OQ V U U ≤+与C ES om OQ U U U ≥-可知：
C ES C C om 2U V U -≤即有2
C ES
C C om U V U -≤
因此，最大不失真输出功率P om 为：
()W 07.281
8122
C ES C C L
2
om om ≈?-=???? ??=U V R U P
(2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为：
()C ES C C C ES C ES C C OQ 2
1
2U V U U V U +=+-=
所以
A 72.0825.0122L CES CC L OQ CC CQ ≈?-=-=-=R U V R U V I
m A 2.7CQ BQ
==βI
I
k Ω57.12
.77
.012BQ BE CC B ≈-=-=
I U V R
(3)
%24%10072
.01207.2CQ CC om V om ≈??===
I V P P P η 甲类功率放大电路的效率很低。
3. 一双电源互补对称功率放大电路如图7.20所示，已知V CC =12V , R L =8Ω，u i 为正弦波。
(1)在BJT 的饱和压降U CES =0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om 为多少？每个管子允许的管耗P CM 至少应为多少？每个管子的耐压│U (BR)CEO │至少应大于多少？
(2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率P V 为多少？当输出功率最大时的输入电压有效值应为多大？ 解：(1)功率放大电路静态时U O =0。在BJT 的饱和压降U CES =0的条件下，则有U om =V CC ，因此，
W 98
212222
L 2
CC L 2om =?===R V R U P om
每个管子允许的管耗P CM ≥0.2 P om =0.2×9=1.8W
每个管子承受的最大电压为2V CC ，所以每个管子的耐压│U (BR)CEO │≥2V CC =24V (2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率P V
W 46.11π2π)(2L
2
CC
L CES CC CC V ==-=R V R U V V P
当输出功率最大时的输入电压幅值V 12C C im =≈V U 。 则有效值为
V 49.82
im i ≈=
U U
CC
V -+
-
o u u
L u +
-
o
u
图7.20 题3、4图 图7.21 题5图
4. 电路如图7.20所示，已知V CC =15V, R L =16Ω，u i 为正弦波。
(1)在输入信号U i =8V （有效值）时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？
(2)当输入信号幅值U im =V CC =15V 时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？ (3)当输入信号幅值U im =V CC =20V 时，电路的输出会发生什么现象？ 解：(1)在输入信号U i =8V （有效值）时,输出信号的振幅2
8m =o U V ，则
电路的输出功率为
W 42L
2
om
o ==
R U P 电路的两个晶体管管耗相等，总管耗为
W 75.22π2=L 2
om L om CC T =-R U
R U V P
直流电源供给的功率 W 75.6π2L
om
CC V ==
R U V P 电路的效率 %2.594π=
CC
om
V o =?=V U P P η (2)在输入信号幅值U im =V CC =15V 时，输出信号的振幅亦可达到V 15m =o U ，接近电源电压。电路的输出功率可以达到最大值。
电路的输出功率为
W 03.72L
2
om o ==R U
P
电路的两个晶体管管耗相等，总管耗为
W 93.12π2=L 2
om L om CC T =-R U
R U V P
直流电源供给的功率 W 96.8π2L
om
CC V ==
R U V P 电路的效率 %5.784π=
CC
om
V o ≈?=V U P P η (3)当输入信号幅值U im =V CC =20V 时，电路的输出会发生失真。
5. 在图7.21所示电路中，已知V CC ＝16V ，R L ＝4Ω，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝2V ，输入电压足够大。 (1)最大输出功率P om 和效率η各为多少？ (2)晶体管的最大功耗P Tmax 为多少？ 解：(1)最大输出功率P om 为
W 5.24 2)( L
2
CES CC om =-=
R U V P
效率η为
%69.684π4π=
CC
CES
CC CC om V o ≈-?=?=V U V V U P P η (2)每个晶体管的最大功耗P Tmax 为
W 9.42.0π
2
πom om 2L 22
CC Tmax
=≈==P P R V P 6. 在图7.22所示电路中，已知V CC ＝15V ，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝2V ，输入电压足够大。 (1)最大不失真输出电压的有效值？ (2)负载电阻R L 上电流的最大值？ (3)最大输出功率P om 和效率η？
L +
-
o
u
图7.22 题6图
解：(1) 最大不失真输出电压有效值为
V 65.82
)
(CES CC L
4L
o ≈-?+=
U V R R R U
(2)负载电流最大值
A 53.1L
4CES
CC Lmax ≈+-=
R R U V i
(3)最大输出功率和效率分别为
%
644πW
35.92CC
4
CES CC L
2
o L 2om om ≈--?
=≈==V U U V R U R U P R η
7. 一带前置推动级的甲乙类双电源互补对称功放电路如图7.23所示，图中V CC =20V ，R L =8Ω，T 1和T 2管的│U CES │＝2V 。 (1)当T 3管输出信号U o3=10V （有效值）时，计算电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？ (2)计算该电路的最大不失真输出功率、效率和达到最大不失真输出时所需U o3的有效值？
i
u o
图7.23 题7图
解：(1)该电路由两级放大电路组成，其中T 3管电路为推动级，T 1与T 2管组成互补对称功放电路。T 3管的输出信号U o3 就是功放电路的输入信号电压。故当U o3=10V （有效值）时，电路的输出功率为：
W
5.128
102
L 2
o3L 2o o ====R U R U P
直流电源供给的功率为：
W 5.228
14.310
2202π2L om CC V ≈????==
R U V P
总管耗为： W 10o V T =-=P P P
效率为：
%6.55%1005
.225
.12=
V o ≈?=P P η (2)该电路的最大不失真输出功率为：
W 25.20 2)( L
2
CES CC om =-=
R U V P
直流电源供给的功率为：
W 66.28π)
(2π2L CES CC CC L om CC V =-==
R U V V R U V P
效率为：
%7.70%10066
.2825.20=
V o ≈?=P P η 所需的U o3的有效值为：
V 73.122
2
CES
CC om
o3=-=
=
U V U U
8. 一乙类单电源互补对称（OTL ）电路如图7.24(a)所示，设T 1和T 2的特性完全对称，u i 为正弦波，R L =8Ω (1)静态时，电容C 两端的电压应是多少？
(2)若管子的饱和压降U CES 可以忽略不计。忽略交越失真，当最大不失真输出功率可达到9W 时,电源电压V CC 至少应为多少？ (3)为了消除该电路的交越失真，电路修改为图7.24(b)所示,若此修改电路实际运行中还存在交越失真，应调整哪一个电阻？如何调？
L +
-
o
u o u L +-
(a) (b)
图7.24 题8图
解：(1)静态时，电容C 两端的电压应是V CC /2。
(2)若管子的饱和压降U CES 可以忽略不计。忽略交越失真，最大不失真输出功率为
82 L
2
CC L 2
om om R V
R U P ≈=
当最大不失真输出功率P om 达到9W 时,电源至少应为 V CC =24V 。
(3)图7.24(b)所示,若此修改电路在实际运行中还存在交越失真，应调整电阻R 3,使该电阻增大，从而消除交越失真。
9. 在图7.25所示电路中，已知V CC ＝15V ，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝1V ，集成运放的最大输出电压幅值为±13V ，二极管的导通电压为0.7V 。
(1)若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？
(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？在电路中画出反馈电路。 (3)若U i ＝0.1V 时，U o ＝5V ，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
Ω
i
u
+
-
L
+
-
o
u
图7.25题9图
解：(1)输出电压幅值和最大输出功率分别为
W
6.
10
)2
(
V
13
L
2
Omax
om
Omax
≈
=
≈
R
u
P
u
(2)应引入电压串联负反馈，电路如解题9图所示。
i
u
+
-
解题9图
(3)在深度负反馈条件下，电压放大倍数为
50
1o
4
f
o=
=
+
≈
=
i
u
i
u U
U
A
R
R
U
U
A
Ω
=k2
4
R，所以Ω
=k
98
f
R。
10. 某电路的输出级如图7.26所示。试分析
(1)R3、R4和T3电路组合有什么作用？(2)电路中引入D1、D2的作用？
i
u
o
CC
V CC
V
图7.26 题10图
解：(1)R 3、R 4和T 3组成“U BE 扩大电路”，用以消除交越失真。由图可知：
BE34
334BE3BE3CE3)1(U R R
R R U U U +=+
≈ 调节R 3/R 4的值，可以改变U CE3的值。若电路出现交越失真，增大R 3/R 4（U CE3）的值，使输出管在静态时处于微导通，便可消除信号在零点附近的交越失真现象。
(2)当电路输出电流过大时，D 1、D 2可起到过载保护作用。其工作原理如下：
I E1 ↑→U R1↑→U O ↓→D 1导通→I B1↓→I E1↓； I E2 ↑→U R2↑→U O ↑→D 2导通→I B2↓→I E2↓。
11. 一个简易手提式小型扩音机的输出级如图7.27所示。
(1)试计算负载上输出功率和扩音机效率？(2)验算功率BJT3AD1的定额是否超过？ 提示：
(1)电路基本上工作在乙类，Tr2内阻可忽略，变压器效率为0.8。管子3AD1的│U (BR)CEO │=30V ，I CM =1.5A ，P CM =1W （加散热片150×150×3mm 3时为8W ）。 (2)此题的等效交流负载电阻
L 2
2
1
L 'R N
N R ???
? ??= (3)可参考双电源互补对称功放的有关计算公式算出BJT 集电极输出功率，再乘以变压器就是负载R L 上的输出功率。
T
L
R
8Ω
图7.27题11图
解：(1) Ω
=
?
=
??
?
?
?
?
=8
8
12
L
2
2
1
'
L
R
N
N
R
W
9
8
12
2
1
2
12
'
L
2
CC
OC
=
?
=
=
R
V
P
W
2.7
%
80
9
T
OC
O
=
?
=
?
=η
P
P
W
46
.
11
π
2
'
L
2
CC
V
≈
=
R
V
P
%
8.
62
V
O≈
=
P
P
η
(2) 最大集电极电流为：A
5.1
'
L
CC
CM
=
=
R
V
I
每管的最大反压降为：V
24
2
C C
C Emax
=
=V
V
每管的功耗为：()W
23
.1
2
1
OC
V
T2
T1
=
-
=
=P
P
P
P
由上分析计算结果可知：3AD1的定额未超过，可以使用。
12. 2030集成功率放大器的一种应用电路如图7.28所示，双电源供电，电源电压为正负15V，假定其输出级BJT的饱和压降U CES可以忽略不计，u i为正弦电压。
(1)指出该电路属于OTL还是OCL电路？
(2)求理想情况下最大输出功率P om？
(3)求电路输出级的效率η？
u o
图7.28 题12图
解：(1) 该电路属于OCL 电路。 (2)
W
9.172W
06.1422L
2
CC
V L 2
CC L 2om om ≈====R V P R V
R U P π
(3)
%5.78%1009
.1706
.14V om ≈?==
P P η
13. LM1877N －9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值U OPP ＝（V CC －6）V ，开环电压增益为70dB 。图7.29所示为LM1877N －9中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V ，C 1～C 3对交流信号可视为短路；R 3和C 4起相位补偿作用，可以认为负载为8Ω。 (1)静态时u P 、u N 、u O 各为多少？
(2)设输入电压足够大，电路的的最大输出功率P om 和效率η各为多少？
Ω
图7.29 题13图
解：(1)静态时
V 0 V 122
O C C
N P 'O ===
==u V u u u (2)最大输出功率和效率分别为
%9.5864πW 06.52)26(
CC
CC L 2
CC om ≈-?=
≈-=V V R V P η
功率放大电路习题 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）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。（） （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，前者比后者的最大不失真输出电 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）×√√ 2已知电路如图 P9.2 所示，T1和 T2管的饱和管压降│U CES│＝3V，V CC ＝15V ， R L＝8Ω，。选择正确答案填入空内。
图 P9.2 （1）电路中 D 1和 D 2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 U EQ 。 A ．＞0V B ．＝0V C ．＜0V （3）最大输出功率 P OM 。 A ．≈28W B ． ＝18W C ．＝9W （4）当输入为正弦波时，若 R 1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 D 1虚焊，则 T 1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 3 在图 P9.2 所示电路中，已知 V CC ＝16V ，R L ＝4Ω，T 1和 T 2管的饱和管压降│U CES │＝2V ， 输入电压足够大。试问： （ 1） 最 大 输 出 功 率 P o m 和 效 率 η 各 为 多 少 ？ （ 2） 晶 体 管 的 最 大 功 耗 P T ma x 为 多 少 ？ （ 3） 为 了 使 输 出 功 率 达 到 P o m ， 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 (V U CES )2 CC 24.5W P om 2 R L π V CC U CES 69.8% 4 V CC
功率放大电路同步练习题 一、选择题： 180的放大电路是（ B ）功率放大电路。 1、功率放大管的导通角是0 A.甲类 B.乙类 C.丙类 D.甲乙类 2、与甲类功率放大方式相比，乙类互补对称功放的主要优点是( C )。 A．不用输出变压器 B．不用输出端大电容 C．效率高 D．无交越失真 3、互补输出级采用射极输出方式是为了使（ D ） A. 电压放大倍数高 B. 输出电流小 C. 输出电阻增大 D. 带负载能力强 4、乙类功率输出级，最大输出功率为1W，则每个功放管的集电极最大耗散功率为（ D ） ； ; ; D. 5、在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功放管的 集电极最大功耗约为（ C ）。 A．1W B． C． D.无法确定 6、若OCL功率放大器的输出电压波形如图1所示，为消除该失真，应：（ C ） A. 进行相位补偿 B. 适当减小功放管的静态工作点 C. 适当增大功放管的静态 D. 适当增大负载电阻的阻值
7、OCL功放电路的输出端直接与负载相联，静态时，其直流电位为（ C）。 B.(1/2)VCC C. 0 D. 2VCC 8、对甲乙类功率放大器，其静态工作点一般设置在特性曲线的（ C ） A.放大区中部 B.截止区 C.放大区但接近截止区 D. 放大区但接近饱和区 9、乙类双电源互补对称功放电路的效率可达( B )。 % % % 10、功率放大电路的最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获得的最大（ A）。 A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率 D.有功功率 11、功率放大电路与电压放大电路的主要区别是（ C ）。 A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数数值大 C.前者比后者效率高 D. 没有区别 12、．在单电源OTL电路中，接入自举电容是为了（ B ） A、提高输出波形的幅度 B、提高输出波形的正半周幅度 C、提高输出波形的负半周幅度 D、加强信号的耦合 13、如图所示电路若VD２虚焊，则V２管（A ） A、可能因管耗过大而损坏 B、始终饱和 C、始终截止
实验三功率放大电路实验 报告 The following text is amended on 12 November 2020.
集成功率放大电路一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1）测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小 （Vi<20mV）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi， 使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值mox O V，则最大不失真输出功率为： (2)测量功率放大器的效率 ： 在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I，此时电源Vcc提供的直流输出功率为： 注：此处Vcc应为正负电源之差。 功率放大器的效率为：
集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC、-V EE） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E
3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i，按后面要求进行测量。 负载电阻R L＝时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E，计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E，并计算此时的输出功率P O，电源供给功率P E 和效率η，填表。 实验需要测量的数值有I E和V omax ，P O，P E ，η由实验数据计算得到，计算公式如下： 实验注意事项： 功率放大器输出大电压大电流，工作在极限状态，产热较多，需要谨慎操作防止烧毁功放； I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程； V时，一定使输入电压Vi置最小，然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。
课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)
一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)
OTL功率放大器 引言：OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是：采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。 1：设计任务与要求 1.1设计任务： 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 3．掌握OTL音频功率放大器的设计方法，基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试，进一步加深对互补对称功率放大电路的理解，增强实际动手能力。 1.2 设计要求： 1.设计时要综合考虑实用，经济并满足性能指标的要求，合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料，不懂的地方积极向老师同学请教，讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2：方案设计 要求设计一个由二极管，三极管，电容，电阻等元件组合而成的OTL音频功
功率放大电路习题二
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3 功率放大电路习题二 1. 乙类互补对称功率放大电路会产生交越失真的原因是（ A ）。 A 晶体管输入特性的非线性 B 三极管电流放大倍数太大 C 三极管电流放大倍数太小 D 输入电压信号过大 2. OTL 电路中，若三极管的饱和管压降为U CE(sat)，则最大输出功率P o(max)≈（ B ）。 A L 2 CE(sat)CC 2)(R U V - B L 2 CE(sat)CC 2 12)(R U V - C L 2 CE(sat)CC 2 12)(R U V - 3. 在准互补对称放大电路所采用的复合管,其上下两对管子组合形式为（ A ）。 A NPN —NPN 和PNP —NPN B NPN —NPN 和NPN —PNP C PNP —PNP 和PNP —NPN 4. 关于复合管的构成，下述正确的是（ A ） A 复合管的管型取决于第一只三极管 B 复合管的管型取决于最后一只三极管 C 只要将任意两个三极管相连，就可构成复合管 D 可以用N 沟道场效应管代替NPN 管，用P 沟道场效应管代替PNP 管 5.复合管的优点之一是（ B ）。 A 电压放大倍数大 B 电流放大系数大 C 输出电阻增大 D 输入电阻减小 6. 图示电路（ B ） A 等效为PNP 管 B 等效为NPN 管 C 为复合管，第一只管子的基极是复合管的基极、发射极是复合管的集电极 7. 图示电路（ C ） A ．等效为PNP 管，电流放大系数约为（β1+β2） B ．等效为NPN 管，电流放大系数约为（β1+β2） C ．等效为PNP 管，电流放大系数约为β1β2 D ．等效为NPN 管，电流放大系数约为β1β2 E ．连接错误，不能构成复合管 8. 功率放大电路的最大输出功率是在输入功率为正弦波时，输出基本不失真的情况下，负载上可能获得的最大（ C ）。 A 平均功率 B 直流功率 C 交流功率 9. 一个输出功率为8W 的扩音机，若采用乙类互补对称功放电路，选择功率管时，要求P CM （ A ）。 A 至少大于1.6W B 至少大于0.8W C 至少大于0.4W D 无法确定 10. 两只β 相同的晶体管组成复合后，其电流放大系数约为（ C ）。 A β B 2β C β 2 D 无法确定 11. 题图电路，已知T 1、T 2管的饱和压降U CE(sat)=3V ，V CC =15V ，R L =8Ω，选择正确答案填空。 + R L R 1D 1D 2T 1T 2 +V CC u o --V EE R 2 u i 题11图 题12图 电路中D1、D2的作用是（ C ）。 A. 饱和失真 B. 截止失真 C. 交越失真 12. 题12图电路，已知T 1、T 2管的饱和压降U CE(sat)=3V ，V CC =15V ，R L =8Ω，选择正确答案填空。 静态时，三极管发射极电位U EQ （ B ）。 A. >0 B. =0 C. <0 13. 题图电路，已知T 1、T 2管的饱和压降U CE(sat)=3V ，V CC =15V ，R L =8Ω，选择正确答案填空。 +R L R 1D 1D 2 T 1T 2 +V CC u o --V EE R 2u i 题13图 题14图 最大输出功率P om （ C ）。 A. ≈28W B. =18W C. =9W 14. 题14图电路，已知T 1、T 2管的饱和压降U CE(sat)=3V ，V CC =15V ，R L =8Ω，选择正确答案填空。 若D 1虚焊，则T I 管（ ）。 A 可能因功耗过大而烧毁 B 始终饱和 C 始终截止 15. 由于功放电路中三极管经常处于接近极限工作状态，故选择三极管时，要特别注意以下参数：（ D ）。 A I CBO B f T C β D P CM 、I CM 和U （BR ）CEO 16. 功率放大电路与电压放大电路共同的特点是：（ C ）。 A 都使输出电压大于输入电压 B 都使输出电流大于输入电流 C 都使输出功率大于信号源提供的输入功率 17.功率放大电路与电压放大电路区别是：（ A ）。 A 前者比后者效率高 B 前者比后者电压放大倍数大 C 前者比后者电源电压高 18. 功率放大电路与电流放大电路区别是：（ B ）。 A 前者比后者电流放大倍数大 B 前者比后者效率高 C 前者比后者电压放大倍数大 19. 互补对称功放电路在失真较小而效率较高是由于（ C ）。 A 采用甲类放大 B 采用乙类放大 C 采用甲乙类（接近乙类）放大 20. 功放电路通常采用的分析方法是，（ A ）。 A 由于输出幅值大，利用三极管特性曲线进行图解分析 +R L R 1D 1D 2T 1T 2 +V CC u o --V EE R 2 u i +R L R 1D 1D 2 T 1T 2 +V CC u o - -V EE R 2u i
第九章 功率放大电路 一、填空题： 1、功率放大器要求有足够的 、较高的 和较小的 。 2、互补对称式功率放大器要求两三极管特性 ，极性 。 3、甲乙类互补对称电路虽然效率降低了，但能有效克服 。 4、OCL 电路比OTL 电路多用了一路 ，省去了 。 5、乙类互补对称电路最高工作效率为 。 二、选择题： 1、已知电路如图P9.2所示，T 1和T 2管的饱和管压降│U C E S │＝3V ， V C C ＝15V ， R L ＝8Ω，。选择正确答案填入空内。 图P9.2 （1）电路中D 1和D 2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U E Q 。 A ．＞0V B ．＝0V C ．＜0V （3）最大输出功率P O M 。 A ．≈28W B ．＝18W C ．＝9W
（4）当输入为正弦波时，若R 1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D 1虚焊，则T 1管 。 A ．可能因功耗过大烧坏 B ．始终饱和 C ．始终截止 2、不属于功率放大电路所要求的是-------( ) A.足够的输出功率 B.较高的电压放大倍数 C.较高的功率 D.较小的非线性失真 3．带负载能力强的放大电路是---------( ) A.阻容耦合放大电路 B.差分放大电路 C.共发射极放大电路 D.射极输出器 4．最适宜作功放末极的电路是---------( ) A.甲类功率放大器 B.乙类功率放大器 C.甲乙类互补对称输出电路 D.OTL 电路 4．下列说法错误的是-------------( ) A.当甲类功放电路输出为零时，管子消耗的功率最大 B.乙类功放电路在输出功率最大时，管子消耗的功率最大 C.在输入电压为零时，甲乙类推挽功放电路所消耗的功率是两管子的静态电流和电源电压的乖积 D.OCL 乙类互补对称电路，其功放管的最大管耗出现输出电压幅度为 CC V π 2 的时侯 三、综合题： 1、在图9.3.1功放电路中，已知V CC =12V ，R L =8Ω。i u 为正弦电压，求： （1）在0) (=sat CE U 的情况下，负载上可能得到的最大输出功率； （2）每个管子的管耗CM P 至少应为多少？ （3）每个管子的耐压(BR)CEO U 至少应为多少？
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
功率放大电路同步练习题 一、选择题: 1、功率放大管的导通角是 1800的放大电路是（ B ）功率放大电路。 A.甲类 B 乙类 C 丙类 D.甲乙类 2、 与甲类功率放大方式相比，乙类互补对称功放的主要优点是 A .不用输出变压器 B .不用输出端大电容 C.效率高 D .无交越失真 3、 互补输出级采用射极输出方式是为了使 A.电压放大倍数高 C.输出电阻增大 4、 乙类功率输出级，最大输出功率为 （D ） C )。 （D ） B.输出电流小 D.带负载能力强 1W ，则每个功放管的集电极最大耗散功率为 A.1W ； B.0.5W ; C.0.4W ; D. 0.2W 5、在OCL 乙类功放电路中，若最大输出功率为 1W ,则电路中功放管的 集电极最大功耗约为（ C ）o A . 1W B . 0.5W C . 0.2W D.无法确定 6、若OCL 功率放大器的输出电压波形如图 1所示,为消除该失真，应：（C ） A.进行相位补偿 B.适当减小功放管的静态工作点 C.适当增大功放管的静态 D.适当增大负载电阻的阻值 Uo ，静态时，其直流电位为（ D. 2VCC 8、 对甲乙类功率放大器，其静态工作点一般设置在特性曲线的（ A.放大区中部 B.截止区 C 放大区但接近截止区 D.放大区但接近饱和区 9、 乙类双电源互补对称功放电路的效率可达 （B ） 。 A.25% B.78.5% C.50% D.90% 10、 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时， 载上获得的最大（ A ）。 A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率 I 11、 功率放大电路与电压放大电路的主要区别是（ C ）。 A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数数值大 C 前者比后者效率高 D.没有区别 12、 .在单电源OTL 电路中，接入自举电容是为了（ B ） A 、提高输出波形的幅度 B 、提高输出波形的正半周幅度 C 、提高输出波形的负半周幅度 D 、加强信号的耦合 7、OCL 功放电路的输出端直接与负载相联 A.VCC B. （1/2）VCC C. 0 C )。 输出基本不失真情况下负 D.有功功率
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
习题 3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。要求具有高效率和高功率输出。 3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？ 答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。 3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。 欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。 临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。 过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。 3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？ (1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？ (2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？ (3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？ 答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。 (2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。、 (3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。 3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC提高。结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。若要增大前者的输出功率，应采取什么措施？ 答：前者工作于欠压状态，故输出功率基本不随V CC变化；而后者工作于过压状态，输出功率随V CC明显变化。在欠压状态，要增大功放的输出功率，可以适当增大负载或增大输入信号。 3.6 一谐振功放，原工作于临界状态，后来发现P o明显下降，ηC反而增加，但V CC、U cm和u BEmax均未改变（改为：V CC和u BEmax均未改变，而U cm基本不变（因为即使Ucm变化很小，工作状态也可能改变，如果Ucm不变，则Uce不变，故工作状态不应改变）），问此时功放工作于什么状态？导通角增大还是减小？并分析性能变化的原因。 答：工作于过压状态（由于Ucm基本不变，故功率减小时，只可能负载增大，此时导通角不变）；导通角不变 3.7 某谐振功率放大器，工作频率f =520MHz，输出功率P o=60W，V CC=12.5V。 (1) 当ηC=60%时，试计算管耗P C和平均分量 I的值；(2) 若保持P o不变，将ηC c0
一、填空题 1．射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1，输入电阻高、输出电阻低。 2．三极管的偏置情况为发射结正向偏置，集电结反向偏置时，三极管处于饱和状态。 3．射极输出器可以用作多级放大器的输入级，是因为射极输出器的输入电阻高。 4．射极输出器可以用作多级放大器的输出级，是因为射极输出器的输出电阻低。 5．常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大 电路。 6．为使电压放大电路中的三极管能正常工作，必须选择合适的静态工作点。 7．三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点，即计算、、三个值。 8．共集放大电路（射极输出器）的集电极极是输入、输出回路公共端。 : 9．共集放大电路（射极输出器）是因为信号从发射极极输出而得名。（） 10．射极输出器又称为电压跟随器，是因为其电压放大倍数电压放大倍数接近于1 。 11．画放大电路的直流通路时，电路中的电容应断开。
12．画放大电路的交流通路时，电路中的电容应短路。 13．若静态工作点选得过高，容易产生饱和失真。 14．若静态工作点选得过低，容易产生截止失真。 15．放大电路有交流信号时的状态称为动态。 16．当输入信号为零时，放大电路的工作状态称为静态。 17．当输入信号不为零时，放大电路的工作状态称为动态。 18．放大电路的静态分析方法有估算法、图解 法。 （ 19．放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。 20．放大电路输出信号的能量来自直流电源。 二、选择题 1、在图示电路中，已知＝12V，晶体管的＝100，' R＝100k b Ω。当 U＝0V时，测得＝，若要基极电流＝20μA，则为kΩ。 i A A. 465 B. 565 2.在图示电路中，已知＝12V，晶体管的＝100，若测得＝
第九章功率放大电路 9.1分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“V”，凡错者在括号内打“ X” 。 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 ) 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。( ) 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，前者比后者的最大不失真输出电 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：( 5) XX VV 第九章题解－1
A .饱和失真 静态时，晶体管发射极电位U EQ 最大输出功率P OM C . = 9W D i 虚焊，则T i 管 解：（1 ） 9.2 已知电路如 图P9.2所示，T i 和T 2管的饱和管压降I U cEs I = 3V , V cc = 15V , R L = 8 Q ,O 选择正确答案填入空内。 电路中D i 和D 2管的作用是消除 截止失真 A . > 0V =0V C . < 0V =18W (4) 当输入为正弦波时，若R i 虚焊， 即开路， 则输出电压 为正弦波 仅有正半波 仅有负半波 可能因功耗过大烧坏 始终饱和 始终截止
习题 1. 选择题。 (1)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．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 (2)乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在。 A．饱和失真B．交越失真C．截止失真 (3)乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为。 A．0.1W B．0.4W 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．βB．I CM C．I CBO D．U(BR)CEO E．P CM (5)乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达到。 A．25% B．50% C．78.5% (6)乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是。 A. 线性失真 B. 饱和失真 C. 截止失真 (7) 功放电路的能量转换效率主要与有关。 A. 电源供给的直流功率 B. 电路输出信号最大功率 C. 电路的类型 解：(1)B (2)B (3)B (4)B D E (5)C (6)C (7)C 2. 如图7.19所示电路中，设BJT的β=100，U BE=0.7V，U CES=0.5V，I CEO=0，电容C对交流可视为短路。输入信号u i为正弦波。 (1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om？ (2)此时R B应调节到什么数值？ (3)此时电路的效率η=？
o u 12V + 图7.19 题2图 解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。由解题2图可知：ωt sin om OQ O U U u += 由C C om OQ V U U ≤+与C ES om OQ U U U ≥-可知： C ES C C om 2U V U -≤即有2 C ES C C om U V U -≤ 因此，最大不失真输出功率P om 为： ()W 07.281 8122 C ES C C L 2 om om ≈?-=???? ??=U V R U P (2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为： ()C ES C C C ES C ES C C OQ 2 1 2U V U U V U +=+-= 所以 A 72.0825.0122L CES CC L OQ CC CQ ≈?-=-=-=R U V R U V I m A 2.7CQ BQ ==βI I k Ω57.12 .77 .012BQ BE CC B ≈-=-= I U V R (3) %24%10072 .01207.2CQ CC om V om ≈??=== I V P P P η 甲类功率放大电路的效率很低。 3. 一双电源互补对称功率放大电路如图7.20所示，已知V CC =12V, R L =8Ω，u i 为正弦波。 (1)在BJT 的饱和压降U CES =0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om 为多少？每个管子允许的管耗P CM 至少应为多少？每个管子的耐压│U (BR)CEO │至少应大于多少？
实验报告 姓名： 学号： 日期： 成绩 ： 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7－1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级（也称前置放大级），T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管，它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具 图7－1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态，它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管
D ， 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2，可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =，可以 通过调节R W1来实现，又由于R W1的一端接在A 点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时，经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极，u i 的负半周使T 2管导通（T 3管截止），有电流通过负载R L ，同时向电容C 0充电，在u i 的正半周，T 3导通（T 2截止），则已充好电的电容器C 0起着电源的作用，通过负载R L 放电，这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下，L 2CC om R U 81P =，在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值，来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下，ηmax ＝ 78.5％ 。在实验中，可测量电源供给的平均电流I dC ， 从而求得P E ＝U CC ·I dC ，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 ＋5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表
集成功率放大电路 一. 实验目的 1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法； 2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功 率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明： （1） 测量最大不失真功率：max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz 的正弦频率信号；Vi 置最小（Vi<20mV ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi ，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 mox O V ，则最大不失真输出功率为： 2max max O O L V P R = (2)测量功率放大器的效率 η： 在保持Vo 为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc 的输出电流E I ，此时电源Vcc 提供的直流输出功率为： ×E E CC P I V = 注：此处Vcc 应为正负电源之差。
功率放大器的效率为： max = O E P P 集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路： 接入正负电源（+V CC 、-V EE ） 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关，记录电流表的读数，即为静态电流I E 3、将电流表换至较高档位，接入输入信号v i ，按后面要求进行测量。 负载电阻R L ＝ 时， 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V 和4V 时的电流I E ，计算输出功率P O 、电源供给功率P E 和效率η； 逐渐增大输入电压，用示波器监视输出波形，记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax 和电流I E ，并计算此时的输出功率P O ，电源供给功率P E 和效率η，填表。 峰值 I E P O P E η
第五章功率放大电路 学习要求： 前面已经介绍了一些电子电路，经过这些电路处理后的信号，往往要送到负载，去驱动一定的装置。例如，这些装置有收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。这时我们要考虑的不仅仅是输出的电压或电流的大小，而是要有一定的功率输出。这类主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路。 本章以分析功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的矛盾为主线，逐步提出解决矛盾的措施。在电路方面，以互补对称功率放大电路为重点进行较详细的分析与计算，并介绍了集成功率放大器实例。最后，对功率器件的散热问题、功率BJT和VMOS管等也予以介绍。 1．熟练掌握如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾； 2．要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择； 3．正确理解甲乙互补对称功放电路的工作原理及计算； 4．了解各种功率器件及散热问题； 5．了解集成功率放大器的使用（可作为选讲内容）。 本章的重点： OCL、OTL 功率放大器 本章的难点： 功率放大电路主要参数分析与计算
第一节功率放大电路的一般问题 功放以获得输出功率为直接目的。它的一个基本问题就是在电源一定的条件下能输出多大的信号功率。功率放大器既然要有较大的输出功率，当然也要求电源供给更大的注入功率。因此，功放的另一基本问题是工作效率问题。即有多少注入功率能转换成信号功率。另外，功放在大信号下的失真，大功率运行时的热稳定性等问题也是需要研究和解决的。 一、功率放大电路的特点、基本概念和类型 1、特点： (1) 输出功率大 (2) 效率高 (3) 大信号工作状态 (4) 功率BJT的散热 2、功率放大电路的类型 (1) 甲类功率放大器 特点： ·工作点Q处于放大区，基本在负载线的中间，见图5.1。 ·在输入信号的整个周期内，三极管都有电流通过。 ·导通角为360度。 缺点： 效率较低，即使在理想情况下，效率只能达到50%。 由于有I CQ的存在，无论有没有信号，电源始终不断地输送功率。当没有信号输入时，这些功率全部消耗在晶体管和电阻上，并转化为热量形式耗散出去；当有信号输入时，其中一部分转化为有用的输出功率。
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 桌号 装 订 线 点名册上的序号 前置 放大级 音调控制 放大级 功率 放大级
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端；5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2