第7章 功率放大电路
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第7章基本放大电路思政引例黑发不知勤学早,白首方恨读书迟。
——颜真卿在第二次世界大战中却将自己的缺点暴露无遗,体积大、能耗高、寿命短、噪声强,都严重制约着它的实际应用和价值。
因此基于迫切的战时需要,各国科学家都开始更加深入地研究晶体管及其放大电路。
1947年12月23日,美国贝尔电话实验室的巴丁博士、布莱顿博士和肖克莱博士发现了晶体管的电流放大作用,这一发现在人类科技史上具有划时代意义。
正是晶体管产生,推动了全球范围内的半导体电子工业发展,集成电路及超大规模集成电路应运而生,使电子技术进入飞速发展时代。
3位杰出科学家因此获得了1956年诺贝尔物理学奖。
晶体管是双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)的简称,又称三极管,它由两个背靠背连接的PN结(发射结和集电结)构成,在两个PN结上加不同的偏置电压,PN结所处状态也会随之改变,从而导致三极管呈现出不同的特性和功能。
在教室里上课,坐在后排同学们能够清楚地听到教师课堂授课的声音,是因为教室里有扩音器,扩音器是如何放大声音的?收音机、电视机都要将接收到电台信号进行放大,才能带动扬声器发出声音。
那么,收音机是如何将接收到微弱电台信号放大的?电视机是如何将电视台发送的信号进行放大的?学完本章的内容之后,你将对这些奥秘不再陌生。
在模拟电路中利用它的放大作用放大微弱信号,而在数字电路中则常把它作为开关元件来使用。
放大电路是将微弱电信号放大到所需数量级,且功率增益大于1的电子电路。
对放大电路的基本要求是:波形尽可能不失真并具有足够的放大倍数。
要使波形不失真,只有建立合适的工作点,使晶体管始终工作在放大区,不进入截止区和饱和区。
从电压放大电路组成和作用出发,介绍放大电路性能要求。
介绍重点介绍放大电路的静态分析和动态分析方法。
首先根据放大电路的直流通路进行静态分析,以保证放大电路具有合适静态工作点;然后,根据交流通路采用微变等效电路分析法进行动态分析,计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路,它能够将输入信号的功率放大到更大的输出功率,从而驱动负载实现相应的功能。
在现代电子产品中,功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大、功率放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理,以便读者能够更好地理解和应用功率放大电路。
功率放大电路的工作原理主要包括输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面。
首先,输入信号放大是功率放大电路的基本功能之一。
当输入信号进入功率放大电路时,经过放大器的放大作用,输入信号的幅值会得到增大,从而实现对输入信号的放大处理。
而放大器的放大倍数则取决于放大器本身的增益特性,通常通过调节放大器的电路参数来实现不同的放大倍数。
其次,功率放大是功率放大电路的核心功能之一。
在输入信号经过放大器放大后,功率放大电路会将输入信号的功率放大到更大的输出功率。
这通常通过功率放大器来实现,功率放大器能够将输入信号的电压和电流进行放大,从而实现对输入信号功率的放大。
在功率放大的过程中,需要注意功率放大器的工作状态和输出功率的稳定性,以确保输出信号的质量和稳定性。
最后,输出负载驱动是功率放大电路的另一个重要功能。
在输出信号经过功率放大后,需要通过输出负载来驱动相应的负载,实现对负载的驱动和控制。
输出负载通常是电阻、电容、电感等元件,通过合理设计输出负载电路,可以实现对负载的匹配和驱动,从而实现对输出信号的有效控制和传输。
总的来说,功率放大电路的工作原理是通过输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面的功能实现对输入信号的处理和输出功率的放大。
在实际应用中,需要根据具体的需求和电路设计要求来选择合适的功率放大电路,并合理设计电路参数和工作状态,以实现对输入信号的有效放大和输出功率的稳定控制。
希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解和应用功率放大电路,为相关领域的电子设备设计和应用提供参考和帮助。
第7章放大电路基础题解答习题A 选择题7-1在固定式偏置电路中,若偏置电阻R B的值增大了,则静态工作点Q将()。
BA. 上移B. 下移C. 不动D.上下来回移动7-2在图7-5中,若将R B减小,则集电极电流I C、集电极电位U C分别是()。
D A.减小、增大 B. 减小、减小 C.增大、增大 D. 增大、减小7-3在图7-5中的晶体管原处于放大状态,若将R B调到零,则晶体管()。
CA.处于饱和状态B.仍处于放大状态C.被烧毁7-4图7-9中交流分量u o与u i、u o与i c、i b与i c的相位关系分别是是()。
CA同相、反相、反相 B.反相、同相、反相 C.反相、反相、同相 D.反相、同相、同相7-5在共发射极放大电路中,()是正确的。
BA.r be=U BE/i B B.r be=u be/i b C. r be=U BE/I B7-6在图7-17(a)所示的分压式偏置放大电路中,通常偏置电阻R B1( )R B2。
AA. >B. <C. =7-7图7-17(a)所示电路中,若只将交流旁路电容C E出去,则电压放大倍数| A u |()。
AA.减少B.增大C.不变7-8射极输出器()。
BA.有电流放大作用,也有电压放大作用B.有电流放大作用,没有电压放大作用C.没有电流放大作用,也没有电压放大作用7-9射极跟随器适合作多级放大电路的输出级,是因为它的()BA. 电压放大倍数近似为1B. r i很大C. r O很小7-10在甲类工作状态的功率放大电路中,在不失真的条件下增大输入信号,则电源供给的功率、管耗分别是()。
CA.增大、减小B.减小、不变C. 不变、减小D. 不变、增大7-11在共射放大电路中,若测得输入电压有效值U i=5mV时,当未带上负载时U=1V,负载电阻R L值与R C相等,则带上负载输出电压有输出电压有效值'o效值U o=()V。
BA.1B.0.5C.-1D.-0.57-12在NPN型构成CE放大器,在非线性失真中,饱和失真也称为()。
功率放大电路工作原理功率放大电路是指能够将输入信号的功率放大的电路。
在现代电子设备中,功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理,帮助读者更好地理解其工作原理。
首先,功率放大电路的基本结构包括输入端、输出端和放大器。
输入端接收输入信号,经过放大器放大后,输出到输出端。
放大器是功率放大电路的核心部件,它能够将输入信号的功率放大到一定的水平,以满足实际应用的需求。
在功率放大电路中,放大器通常采用晶体管、场效应管等器件。
这些器件能够根据输入信号的变化,控制电流或电压的变化,从而实现对输入信号的放大。
在放大器中,通常还会加入负载电阻、耦合电容等元件,以提高放大器的稳定性和线性度。
功率放大电路的工作原理可以通过以下步骤来解释,首先,输入信号经过输入端进入放大器,放大器根据输入信号的变化,控制输出端的电流或电压变化;其次,输出端的信号经过负载电阻等元件,最终输出到外部电路。
在这个过程中,放大器起到了将输入信号功率放大的作用。
在实际应用中,功率放大电路通常需要满足一定的性能要求,比如输出功率、频率响应、失真度等。
为了实现这些性能要求,设计功率放大电路需要考虑放大器的工作点、负载匹配、反馈电路等因素。
通过合理的设计,可以使功率放大电路达到较好的性能指标。
除了单级功率放大电路外,还有级联放大、并联放大等多种功率放大电路结构。
这些结构能够根据实际应用的需求,灵活地组合使用,以满足不同的功率放大要求。
总的来说,功率放大电路是现代电子设备中不可或缺的部分,它能够将输入信号的功率放大到一定水平,满足实际应用的需求。
通过合理的设计和优化,可以使功率放大电路达到较好的性能指标,为各种电子设备的正常工作提供保障。
综上所述,功率放大电路的工作原理是基于放大器对输入信号功率的放大,通过合理的设计和优化,能够实现对输入信号的有效放大,满足实际应用的需求。
希望本文能够帮助读者更好地理解功率放大电路的工作原理,为相关领域的研究和应用提供参考。
功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路,它可以将输入的信号放大到足够大的功率,以驱动输出负载。
在很多电子设备中,功率放大电路都扮演着非常重要的角色,比如音响设备、电视机、无线电设备等。
那么,功率放大电路是如何工作的呢?本文将从几个方面来介绍功率放大电路的工作原理。
首先,功率放大电路的基本结构是由输入端、放大器和输出端组成。
输入端接收来自信号源的微弱信号,放大器对这个信号进行放大处理,输出端将放大后的信号传送到负载上。
放大器是功率放大电路中最核心的部分,它的工作原理是利用电子元件的特性,将输入信号放大到所需的功率大小。
其次,功率放大电路的工作原理与放大器的工作原理有密切的关系。
放大器通常是由晶体管、场效应管、集成电路等元件构成的,它们通过控制输入信号的电压、电流来实现对信号的放大。
在功率放大电路中,放大器的工作原理是通过控制输入信号的幅值和频率,从而实现对信号功率的放大。
另外,功率放大电路的工作原理还与负载的特性有关。
负载是功率放大电路中的最终输出部分,它可以是喇叭、电动机、灯泡等。
在功率放大电路中,负载的特性会影响到放大器对信号的输出功率大小和稳定性。
因此,在设计功率放大电路时,需要充分考虑负载的特性,以保证输出信号的质量和稳定性。
最后,功率放大电路的工作原理还涉及到电路中的反馈机制。
反馈机制是指将部分输出信号反馈到输入端,以调节放大器的工作状态。
在功率放大电路中,反馈机制可以通过正反馈和负反馈来实现,它们可以影响到放大器的增益、频率响应和失真程度。
因此,在设计功率放大电路时,需要合理选择反馈方式,以达到最佳的放大效果。
综上所述,功率放大电路的工作原理涉及到输入端、放大器、输出端、负载和反馈机制等多个方面。
只有充分理解这些方面的工作原理,才能设计出高性能、稳定可靠的功率放大电路。
希望本文的介绍对读者有所帮助,谢谢!。
7章晶体管放大电路习题-94功率放大电路第七章晶体管放大电路习题7.1选择正确答案填入空内。
(1)在某放大电路中,测得三极管处于放大状态时三个电极的电位分别为0V,10V,9.3V,则这只三极管是()。
A.NPN型硅管B.NPN型锗管C.PNP型硅管D.PNP型锗管(2)有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下测得A的输出电压小,这说明A的()。
A.输入电阻大;B.输入电阻小;C.输出电阻大;D.输出电阻小(3)某放大电路在负载开路时的输出电压为4V,接入3k的负载电阻后输出电压降为3V。
这说明放大电路的输出电阻为()。
A.10k;B.2k;C.1k;D.0.5k(4)复合管如题图7.1.4所示,已知T1的130,T2的250,则复合后的约为()。
A.1500B.80C.50D.302题图7.1.4题图7.1.5(5)题图7.1.5中哪种组合电路构成PNP型复合管()?(6)电路如题图7.1.6所示,设晶体管T工作在放大状态,欲使静态电流IC减小,则应()。
(A)保持VCC、RB一定,减小RC;(B)保持VCC、RC一定,增大RB;(C)保持RB、RC一定,增大VCC+vo题图7.1.8(7)在题图7.1.6所示电路中,Ri为其输入电阻,RS为常数,为使下限频率fL降低,应()。
A.减小C,减小RiB.减小C,增大RiC.增大C,减小RiD.增大C,增大Ri(8)放大电路如题图7.1.8所示,其中的晶体管工作在()。
(A)放大区(B)饱和区(C)截止区++vovo(9)如题图7.1.9所示的放大电路()。
(A)能稳定静态工作点(B)不能稳定静态工作点(C)不仅能稳定静态工作点且效果比接有射极电阻时更好。
(10)两级阻容耦合放大电路中,第一级的输出电阻是第二级的()。
(A)输入电阻(B)信号源内阻(C)负载电阻(11)已知题图7.1.11所示电路中VCC=12V,RC=3kΩ,静态管压降VCEQ=6V;并在输出端加负载电阻RL,其阻值为3kΩ。
第7章习题答案7.1.1 选择题。
(1)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,负载上可能获得的最大___A____。
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___B____。
A. 输出功率与晶体管所消耗的功率之比B. 最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)在选择功放电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有__B D E____。
A. βB. I CMC. I CBOD. U(BR)CEOE. P CMF. f T(4)在OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为1 W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为___C____。
A. 1 WB. 0.5 WC. 0.2 W(5)与甲类功率放大器相比较,乙类互补推挽功放的主要优点是____B_____。
A. 无输出变压器B. 能量转换效率高C. 无交越失真(6)所谓能量转换效率是指____B_____。
A. 输出功率与晶体管上消耗的功率之比B. 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比C. 输出功率与电源提供的功率之比(7) 功放电路的能量转换效率主要与___C______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(8) 乙类互补功放电路存在的主要问题是___C______。
A. 输出电阻太大B. 能量转换效率低C. 有交越失真(9) 为了消除交越失真,应当使功率放大电路的功放管工作在____B_____状态。
A. 甲类B. 甲乙类C. 乙类(10) 乙类互补功放电路中的交越失真,实质上就是__C_______。
A.线性失真B. 饱和失真C. 截止失真(11) 设计一个输出功率为20W的功放电路,若用乙类互补对称功率放大,则每只功放管的最大允许功耗PCM至小应有____B_____。
A. 8WB. 4WC. 2W(12) 在题图7.1.1所示功率放大电路中。
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.B.C.&(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.%(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)C2. 如图所示电路中,设BJT的β=100,U BE=,U CES=,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=ou 12V+图 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CC om OQ V U U ≤+与CES om OQ U U U ≥-可知:CES CC om 2U V U -≤即有2CESCC om U V U -≤因此,最大不失真输出功率P om 为:!()W 07.2818122CES CC L2om 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:()CES CC CES CES CC OQ 212U V U U V U +=+-=所以 A 72.0825.0122L CES CC L OQ CCCQ ≈⨯-=-=-=R U V R U V I mA 2.7CQ BQ ==βIIk 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。