第五章自我检测题参考答案

第五章⾃我检测题参考答案

第五章⾃我检测题参考答案

⼀、填空题1.⼄类互补对称功放的效率⽐甲类功放⾼得多，其关键是静态⼯作点低。

2.由于功放电路中功放管常常处于极限⼯作状态，因此选择功放管时要特别注意P CM ， I CM 和U (BR)CEO 三个参数。

3.设计⼀个输出功率为20W 的扩⾳机电路，若⽤⼄类OCL 互补对称功放电路，则应选P cm ⾄少为4W 的功放管两只。

⼆、判断题1.⼄类互补对称功放电路在输出功率最⼤时，管⼦的管耗最⼤。(×)

2.功放电路的效率是拷输出功率与输⼊功率之⽐。(×)

3. ⼄类互补对称功放电路在输⼊信号为零时，静态功耗⼏乎为零。(√)

4只有当两只三极管的类型相同时才能组成复合管。(×)

5.OCL 电路中输⼊信号越⼤，交越失真也越⼤。(×)

6.复合管的β值近似等于组成它的各三极管β值的乘积。(√)

三、选择题1.功率放⼤器的输出功率⼤是(C )。

A.电压放⼤倍数⼤或电流放⼤倍数⼤

B.输出电压⾼且输出电流⼤

C.输出电压变化幅值⼤且输出电流变化幅值⼤

2.单电源(＋12)供电的OTL 功放电路在静态时，输出耦合电容两端的直流电压为(C )。

A.0V

B.+6V

C.+12V

3.复合管的导电类型(NPN 或PNP)与组成它的(A )的类型相同。

A.最前⾯的管⼦

B.最后⾯的管⼦

C.不确定

4. 互补对称功放电路从放⼤作⽤来看，(B )。

A.既有电压放⼤作⽤，⼜有电流放⼤作⽤

B.只有电流放⼤作⽤，没有电压放⼤作⽤

C.只有电压放⼤作⽤，没有电流放⼤作⽤

5.甲⼄类OCL 电路可以克服⼄类OCL 电路产⽣的(A )。

A.交越失真

B.饱和失真

C. 截⽌失真

D.零点漂移

四、⼀单电源供电的OTL 功放电路，已知V CC =20V ，R L =8Ω，U CE(sat)忽略不计，估算电路的最⼤输出功率，并指出功率管的极限参数P CM 、 I CM 、U (BR)CEO 应满⾜什么条件？

解：OTL 功放电路

W 25.6W 8

102121212L 2

om =?=??? ???=R V P CC W 25.1W 25.62.02.0om CM =?=≥P P

V 20V 20CC (BR)CEO ＝＝V U ≥

A 25.1A 8

2202L CC CM =?=≥R V I

第五章 习题参考答案5.1判断题

1.功率放⼤倍数A P ＞1，即A u 和A i 都⼤于1。(×)

2.功放电路与电压、电流放⼤电路都有功率放⼤作⽤。（√）

3.输出功率越⼤，功率放⼤电路的效率就越⾼。(×)

4.功放电路负载上获得的输出功率包括直流功率和交流功率两部分。(×)

5.2

试⽤组成复合管的规则判断图P5.1所⽰各连接⽅法是否正确。如正确，指出其等效成什么管⼦，管脚1、2、3分别对应于什么电极。

图P5.1

解：

图P5.1(a)、(c) 不正确

图P5.1(b) 正确，管脚1、2、3分别对应于e 、b 、c 电极。5.3电路如图P5.2所⽰，已知V 1和V 2管的饱和压降，()sat CE U =3V ，V CC =15V ，R L =8Ω，选择正确答案填在括号内。

图P5.21.电路中VD 1、VD 2的作⽤是为了消除(C )。

.A.饱和失真 B. 截⽌失真 C. 交越失真

2.若VD 1虚焊(即开路)，则管(A )。

A.可能因功耗过⼤⽽损坏

B.始终饱和

C.始终截⽌

3.若R 1虚焊，当u i 输⼊为正弦波时，则输出电压为(C )。

A.正弦波

B.仅有正半波

C.仅有负半波4.静态时A 点电位为(B )。

A.U A ＞0

B. U A =0

C. U A ＜0

5.电路最⼤输出功率P om （C ）。

A. P om ≈28W

B. P om =18W

C. P om =9W

5.4电路如图P5.3所⽰，其中R L =16Ω，C L 容量很⼤。

⑴若V CC =12V ，U CE(sat)可忽略不计，试求P om 和P cm1；

⑵若P om =2W ，U CE(sat)=1V ，求V CC 最⼩值并确定管⼦参数P CM 、I CM 、U (BR)CEO 。

图P5.3

解：⑴OTL 功放电路W 125.1W 16

62121212

L 2

om =?=

=R V P CC

最⼤管耗P cm1≈0.2P om =0.225W

⑵R U V R U P Lsat)(CE CC 2

L 2om om 5.02121）

（-?=?=()sat CE L om CC U R P V +=221

()116222+??=CC V V=18V

V CC 最⼩值为18V 。

放管集电极的最⼤允许功耗om cm1CM 20P .P P =≥ =0.4W

功放管的最⼤耐压U （BR ）CEOCC (BR)CEO V U ≥=18V

功放管的最⼤集电极电流16

921L CC CM =≥R V I A≈0.56A

5.5 OTL 电路如图P5.3所⽰，R L =8Ω，V CC =12V ， C 1、C 2容量很⼤。

⑴静态时电容C L 两端电压应是多少？调整哪个电阻能满⾜这⼀要求？

⑵动态时，若出现交越失真，应调整哪个电阻？是增⼤还是减⼩？

⑶若两管的U CE(sat)可忽略不计，求P om 。图P5.3

解：

⑴电容C L 两端电压应是6V 。调整R 1电阻能满⾜这⼀要求。

⑵动态时，若出现交越失真，应调整R 2电阻。应减⼩R 2电阻。

⑶若两管的U CE(sat)可忽略不计W 25.2W 8

62121212L 2

om =?=??? ???=R V P CC

5.6现有⼀台⽤作功率输出级的录⾳机，最⼤输出功率为20W ，机内扬声器(阻抗)已损坏，为了提⾼⾳质，拟改接⾳箱。现有10W 、16Ω和20W 、4Ω两种规格的⾳箱出售？选⽤哪⼀种好？

解题分析：

选功放电路的⾳箱等负载，除考虑阻抗匹配外，主要要考虑功率，本例中，若选⽤⾳箱，输⼊功率过⼤会损坏⾳箱。

解：选20W 、4Ω的⾳箱。5.7图P5.5(a)所⽰为利⽤集成运放作推动级的准互补功放电路。

⑴画出V 1～V 4的发射极箭头，使之构成完整的准互补功放电路；

⑵求电路在理想条件下的最⼤输出功率；

⑶电路存在深度负反馈，分析反馈类型，并求闭环电压放⼤倍数。

解：

⑴画出V 1～V 4的发射极箭头如图P5.5(b)所⽰。其中V 1、V 2、V 4为NPN 管，V 3为PNP 管。V 1 V 2组成的复合管等效为NPN 管，V 3 V 4组成的复合管等效为PNP 管，。

⑵电路在理想条件下就是U CE(sat)忽略不计，U CE(sat)=0。

最⼤输出功率82152121212L 2CC L sat)(CE CC 2

L 2om om ?=?=?=?=-R V R U V R U P ）（≈14W

图P5.5

⑶分析反馈类型，⽤瞬时极性法。所标瞬时极性如图P5.5(b)所⽰。从图中可分析得：该电路为交流电压串联负反馈。

电压串联负反馈电路的闭环电压放⼤倍数为A uf =1+R 7/R 2

=1+47=48

图P5.5(b)5.8由LA4102组成功放电路如图5.3.2所⽰。⑴若要使电压放⼤倍数为100，R f 应选多⼤？⑵若C 3错⽤了电容量为0.33µF 的电容器，试分析会产⽣什么现象？为什么？

图5.3.2

解：

⑴图5.3.2所⽰电路的闭环增益可由下式计算R R R A f f

uf +=

R 为内部的负反馈电阻，阻值为20k Ω。可求得

f

R 201100+= 99

20=f R k Ω≈0.202 k Ω 取E24系列标称值200Ω电阻。

⑵若C 3错⽤了电容量为0.33µF 的电容器，会产⽣输⼊信号频率⾼时输出功率⼤(声⾳⼤)，⽽频率低时输出功率⼩(声⾳⼩)的现象。这时因为电路的闭环增益计算公式R R R A f fuf +=是在C 3电容量很⼤，容抗忽略不计的前提下得到的。现C 3错⽤了电容量为

0.33µF 的电容器，外接反馈等效阻抗为R f 加上容抗X C3。频率⾼时，等效反馈阻抗⼩，闭环增益⼤；频率低时，等效反馈阻抗⼤，闭环增益⼩。

5.9估算图5.3.9所⽰功放电路的电压放⼤倍数。图5.3.9

解：图⽰电路构成电压串联负反馈电路，电压放⼤倍数680

1022113

45?+=+=R R A uf ≈33 5.10某三极管的最⾼允许结温T Jm =100℃。管芯到管壳的热阻R (th)jc =1.5℃/W ，管壳到散热器界⾯的热阻R (th)ca =0.1℃/W ，最⼤允许管耗P CM ()C 25=20W 。试求⼯作环境温度T a ＝40℃时散热器的热阻R (th)sa 。

解：三极管的最⾼允许结温T Jm =100℃，R (th)jc ＝1.5℃/W ，最⼤允许管耗P CM ()C 25=20W 。 当环境温度T a ＝40℃时，最⼤允许功耗将下降为 W 1625100401002025402540jM

jM CM CM =--?=--=T T P P ℃）（℃）（

所需的总热阻由下式求得P T T R cm

a jM th -= P c m 为未知数，且不知功放电路输出功率，⽆法代⼊公式P c m ≈0.2P o m 求得， 设P o m =20W ，P c m =0.2P o m =10W ，则

W /61040100cm

a jM th ℃＝-=-=P T T R 散热器的热阻

R (th)sa ＝ R th －R (th)jc －R (th)cs ＝6℃/W －1.5℃/W －0.1℃/W ＝4.4℃/W