9章功率放大电路习题
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9 功率放大电路自我检测题一.选择和填空1.甲类功放电路中功放管的导通角等于 360°,乙类功放电路的导通角等于 180° ,甲乙类功放电路的导通角等于180360θ︒<<︒。
2.乙类互补对称功放电路的 效率 较高。
在理想情况下,其数值可达到 78.5% ,但是这种电路会产生一种被称为 交越 失真的特有非线性失真现象,为了消除这种失真,应当使互补对称功放电路工作在 甲乙 类状态。
3.由于功放电路 A (A 、输出信号幅值大,B 、电压增益高,C 、频带宽),所以常常利用三极管的 A (A 、特性曲线,B 、H 参数,C 、混合型),通过 A (A 、图解法,B 、等效电路法,C 、相量法)来分析计算的。
4.在双电源乙类互补对称功放电路中,设输入信号为正弦波,在忽略三极管的饱和压降情况下,三极管的最大管耗出现在 D (A 、输出功率最大时,B 、电路没有输出时,C 、输出电压幅度为CC V 5.0时,D 、输出电压幅度为πCC V 2时)。
5.功率放大电路常作为多级放大电路的 C 使用。
(A 、输入级,B 、中间级,C 、输出级)6.乙类互补对称功率放大电路中的两个三极管都是 B 接法(A 、共射,B 、共集,C 、共基),电压放大倍数近似为 1 。
7.乙类互补对称功率放大电路中,忽略管子的饱和压降V CES 时,输出电压的最大幅值是 V CC 。
8.单电源甲乙类互补对称功放电路中,输出端耦合电容C 2的作用是 充当一组负电源 。
二.判断题(正确的在括号内画√,错误的画×)1.当甲类功放电路的输出功率为零时,功率管消耗的功率最大。
( × ) 2.当乙类功放电路在输出功率最大时,功放管消耗的功率最大。
( × ) 3.在输入电压为零时,甲乙类推挽功放电路中的电源所消耗的功率是两个管子的静态电流与电源电压的乘积。
( √ )4.在功放管的极限参数中,集电极最大允许耗散功率CM P 是集电极最大电流CM I 与基极开路时集电极-发射极间反向击穿电压)(CEO BR V 的乘积。
第一章 自测题五、电路如图T1.5所示,V CC =15V ,β=100,U BE =0.7V 。
试问:(1)R b =50k Ω时,U o=?(2)若T 临界饱和,则R b =?解:(1)26BB BEB bV U I A R μ-==,2.6C B I I mA β==,2O CC C c U V I R V =-=。
图T1.5(2)∵ 2.86CC BECS cV U I mA R -==, /28.6BS CS I I A βμ==∵45.5BB BEb BSV U R k I -==Ω习题1.3电路如图P1.3所示,已知t u i ωsin 5=(V ),二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与o u 的波形图,并标出幅值。
图P1.3 解图P1.3解:波形如解图Pl.3所示。
1.9测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。
在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。
图P1.9解:如解图1.9。
解图1.91.10电路如图P1.10所示,晶体管导通时0.7BE U V =,β=50。
试分析BB V 为0V 、1V 、3V 三种情况下T 的工作状态及输出电压O u 的值。
解: (1)当0BB V =时,T 截止,12O u V =。
(2)当1BB V V =时,因为60BB BEQBQ bV U I A R μ-==3CQ BQ I I mA β==9O CC CQ c u V I R V =-= 图P1.10 所以T 处于放大状态。
(3)当3BB V V =时,因为460BB BEQBQ bV U I A R μ-==,2311.3CC CESCQ BQ CS cV U I I mA I mA R β-====, 所以T 处于饱和状态2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80 ,'100bb r =Ω。
分别计算L R =∞和3L R k =Ω时的Q 点、u A 、i R 和o R 。
非线性电路 功率放大器练习题一、选择题1、为获得良好的调幅特性,集电极调幅电路应工作于 状态。
A .临界B .欠压C .过压D .弱过压2、丙类谐振功放其谐振回路调谐于 分量A .基波B .二次谐波C .其它高次谐波D .直流分量3、利用非线性器件相乘作用来实现频率变换其有用项为 。
A 、一次方项B 、二次方项C 、高次方项D 、全部项4、影响丙类谐振功率放大器性能的主要参数不包括A 、 V CCB 、 V BBC 、 V bmD 、R i5、要求本振信号功率大,相互影响小,放大倍数大,宜采用 混频电路。
A 、基极输入,发射极注入B 、基极输入,基极注入C 、发射极输入,基极注入D 、发射极输入,发射极注入6、在保持调制规律不变的情况下,将输入的已调波的载波频率s f 变换成固定的中频I f 的过程称为 。
A. 调制B. 解调C. 倍频D. 变频7、有一超外差接收机,中频在KHz f f f s L I 465=-=,当接收KHz f s 580=的信号时,产生中频干扰的电台的频率是 ,而产生镜频干扰的电台的频率是 。
A. 1510KHzB.1045KHzC. 465KHzD. 930 kHz8、下面的几种频率变换电路中, 不是频谱的线性搬移。
A .调幅B 包络检波C .调频D .混频9、某电路的输入频谱为Ω±S ω;输出频谱为Ω±I ω,则电路功能为 。
A. 检波B. 变频C. 调幅D. 调频10、能够实现双向混频的电路是 。
A .二极管混频器B . 三极管混频器C . 场效应管混频器D .以上三种都能实现11、功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类等 ( )A .电路特点B .功率放大倍数C .电流大小D .功放管静态工作点选择情况12、关于通角θ的说法正确的是 ( )A . θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度B.θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半C.θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍D.以上说法都不对13、某丙类谐振功率放大器工作在临界状态,若保持其它参数不变,将集电极直流电源电压增大,则放大器的工作状态将变为()A.过压B.弱过压C.临界D.欠压14、混频器与变频器的区别()A.混频器包括了本振电路B.变频器包括了本振电路C.两个都包括了本振电路D.两个均不包括本振电路15、混频电路又称变频电路,在变频过程中以下正确叙述是()A.信号的频谱结构发生变化B.信号的调制类型发生变化C.信号的载频发生变化D.以上都不对16、丙类高频功率放大器的通角()A.θ=180°B.90°<θ<180°C.θ=90°D.θ<90°17、谐振功率放大器输入激励为余弦波,放大器工作在临界状态时,集电极电流为()A.余弦波B.尖顶余弦脉冲波C.有凹陷余弦脉冲波D.三角波18、某丙类谐振功率放大器工作在临界状态,若保持其它参数不变,将基极直流电源电压V增大,则放大器的工作状态将变为()BBA.过压B.弱过压C.临界D.欠压19、二极管平衡调幅电路的输出电流中,能抵消的频率分量是( ) A.载波频率ωc及ωc的偶次谐波B.载波频率ωc及ωc的奇次谐波C.调制信号频率ΩD.调制信号频率Ω的偶次谐波20、为获得良好的调幅特性,基极调幅电路应工作于状态。
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 L2CE(sat)CC 2)(R U V - BL 2CE(sat)CC 212)(R U V - C L2CE(sat)CC 212)(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 —NPN4. 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β1β2D .等效为NPN 管,电流放大系数约为β1β2E .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 )。
168169新授课 )传感器(麦克风),将声音转换成相应的电压信号。
)放大器,将麦克风输出的微弱电压信号放大到所需要的值。
)再生器(扬声器),将放大后的电信号还原成声音。
)电源,提供放大器工作所需要的直流电压。
.什么是放大电路同时满足以下两个条件的电路:)输出信号的功率大于输入信号的功率。
)输出信号波形与输入信号波形相同(不失真)。
用框图表示:输入端:加入需要放大的信号。
输出端:得到放大的输出信号。
组成:一个放大电路必须含有晶体管(或电子管)这样的器件,同时还包含电阻、电感、变压器等元器件。
.放大器的分类)按放大器的频率高低分⎪⎩⎪⎨⎧高频放大器低频放大器直流放大器)按被放大信号的类型分⎪⎩⎪⎨⎧功率放大器电压放大器电流放大器170(a )双电源供电;(b )单电源供电;(c )是(b )图的习惯画法(不画出集电极电源)。
各元器件的作用: ① 晶体管V :工作在放大状态,起电流、电压放大作用。
② 基极偏置电阻b R :它使电源U E 给晶体管提供一个合适的基极电流B I (又称偏流),保证晶体管工作在合适的状态。
取值范围在几十千欧到几百千欧。
③ 集电极负载电阻c R :作用是把晶体管的电流放大转换为电压放大。
它的取值范围一般在几千到几十千欧。
④ 耦合电容1C 和2C :起隔直流通交流的作用。
交流信号从1C 输入经过放大从2C 输出,同时1C 把晶体管的输入端与信号源之间,2C 把输出端和负载之间的直流通路隔断。
一般选用电解电容,使用时注意极性的区分。
⑤ 集电极电源U E :作用一是给晶体管一个合适的工作状态(保证发射结正偏,集电结反偏),二是为放大电路提供能源。
2.静态工作点的建立171这时晶体管的直流电压:CE BE U U 、和对应的直流电流B I 、C I 统称为静态工作点CEQ Q BE U U 、、BQ I 、CQ I 。
如上图(b )所示是放大电路的直流通路,由于耦合电容的作用,直流只在直流通路内流动,所以将耦合电容1C 、2C 看作断路的部分去掉,剩下的即为直流通路。
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 L2CE(sat)CC 2)(R U V - BL2CE(sat)CC212)(R U V - C L2CE(sat)CC 212)(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 —NPN4. 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β1β2D .等效为NPN 管,电流放大系数约为β1β2E .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 )。
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-1A .饱和失真静态时,晶体管发射极电位U EQ最大输出功率P OMC .= 9WD 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P om— Wcc -|U C E S |)2= 24.5W廿 n V cc —|UcEs |4V cc上 69.8%晶体管的最大功耗P Tma^0.2P oM输出功率为P om 时的输入电压有效值V CC29V9.4 在图 P9.4导通时的I U BE I =所示电路中,已知二极管的导通电压U D = 0.7V ,晶体管 0.7V , T 2和T 4管发射极静态电位U EQ = 0V 。
CC(1)T 1、T 3和T 5管基极的静态电位各为多少?9.3在图P9.2所示电路中,已知V cc = 16V , R L = 4 Q ,「和T ?管的饱最大输出功率P om 和效率n 各为多少? 晶体管的最大功耗P Tmax 为多少? 为了使输出功率达到P om ,输入电压的有效值约为多少? 1)最大输出功率和效率分别为和管压降IU cES I = 2V ,输入电压足够大。
试问:丁,T.T.图 P9.4(2 )设R2 = 10k Q , R3 = 100 Q。
若T i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u i = ?(3)若静态时i B1 > i B3,则应调节哪个参数可使i B1 = i B2?如何调节?(4)电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗?你认为哪个最合适?为什么?解:(1 ) T i、T3和T5管基极的静态电位分别为U BI= 1.4V U B3 = —0.7V U B5 = —17.3V静态时T5管集电极电流和输入电压分别为I cQ.V cc -U B1 =1.66mAR2U| 乏U B5 = -17.3V若静态时i B 1 > i B 3 ,则应增大R3。
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,D i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I U CES I = 2V , 静态时电源电流可忽略不计。
试问负载上可能获得的最大输出功率P om和效率n各为多少?解:最大输出功率和效率分别为WCC~U CES『=4W2R LV cc —Vcc一 U CES 止 69.8%R f解图P9.6在深度负反馈情况下,电压放大倍数Aif10R i = 1 k Q ,所以 R f9.7估算图P9.4所示电路T 2和T 4管的最大集电极电流、集电极最大功耗。
解:功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为UCEmax =2V cc v CcP Tmax 7.2咒賢"W2R LI C max —V cc — U CESR L =0.5A9.6为了稳定输出电压,减小非线性失真,请通过电阻R f 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,R F 的取值。
解:应引入电压并联负反馈,由输出端经反馈电阻R f 接 解图P9.6所示。
T 5管基极,如最大管压降和= 34V一 U CES Ts叭I kOT,T.9.8在图P9.8所示电路中, U CES I = 2V ,输入电压足够大。
最大不失真输出电压的有效值;(2)负载电流最大值.Vcc -U CESi Lmax = -----------------------R 4 +R LT,负载电阻R L 上电流的最大值; 最大输出功率P om 和效率n 。
1)最大不失真输出电压有效值R LU om'(V cc -U CES )_ R4 + R L= 72疋8.65V图 P 9.8(3)最大输出功率和效率分别为U pm2R L n =n ,V cc4P om = 俺9.35W9.9在图P9.8所示电路中,R 4和R 5可起短路保护作用。
试问:当输出 因故障而短路时,晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少? 解:当输出短路时,功放管的最大集电极电流和功耗分别为i CmaxP rmax=Vcc —UcES 止 26A R 4V C C=「CJ 止 46W n2R 4 已知V cc = 15V , T i 和T 2管的饱和管压降I 求解:“.53A解图P9.109.10在图P9.10所示电路中,已知V cc = 15V , T 1和T 2管的饱和管压降U cEs I = 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 。
若输入电压幅值足够大,则电路的最大输出功率为多少?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。
若U i = 0.1V 时,U o = 5V ,则反馈网络中电阻的取值约为多少? 1)输出电压幅值和最大输出功率分别为U omax 比 13V P Om血红-10.6WR L电路如解图P9.10所示。
◎+咯第九章题解—7应引入电压串联负反馈, 图 P9.10IkSlAT,+T. 80(3)在深度负反馈条件下,电压放大倍数为R 1 = 1 k Q ,所以 R f图 P 9.11(1 )为了使得最大不失真输出电压幅值最大,静态时T 2和T 4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T 2和T 4管的饱和管压降I U cES I = 3V ,输入电压足够大,则电 路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少?T 2和T 4管的I cM 、U ( BR ) CEO 和P cM 应如何选择? 1 )射极电位U E = V CC /2 = 12V ;若不合适,则应调节R 2。
最大输出功率和效率分别为9.11 OTL 电路如图 P9.11所示。
o +仏,(+24 V):: -oRm —1(2 V cc - U CES2R L)2f 5.06W-V cc -U 2 1V cc 2CES ——"8.9%(3) T 2 和 T 4 管 I cM 、(BR )CEO 和P cM 的选择原则分别为T1Ti咼.4第九章题解—10一 U CES "5%9.12导通时的II CM > V C^ =1.5AR LU (BR)CEO > V cc = 24V2> (Vc V 2) “.82Wn 2R LPCM已知图P9.12 所示电路中T 1和T 2管的饱和管压降I U cEs I = 2V ,U BE I = 0.7V,输入电压足够大。
图 P9.12A 、B 、C 、D 点的静态电位各为多少?为了保证T 2和T 4管工作在放大状态,管压降I U cE> 3V ,电路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少?解:(1 )静态电位分别为U A = 0.7V , U B = 9.3V , U c = 11.4V , U D = 10V(2)最大输出功率和效率分别为(-V cC - U CES )P om亠2R L止 1.53WCH(+20 V)T,T:-+ %理L16Q9.13图P 9.13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。
P9.13在信号的正半周,经共射电路反相,输出 电流从C 4的正端经T 2、地、扬声器至C 4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 T 1导通,电流从+ V CC 经T 2、C 4、扬声器至地。
C 2> R 3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 T 3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C 4的正端经扬声器、T 2至C 4的负端。
C 2、R 2起自举作用。
£>解:在图(a )所示电路中, 级的输入为负半周,因而T 2导通,输入为负半周,因而T 3导通,电流从+ V cc 经扬声器、C 2、 T 2导通,电流从 D卜+9.14 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 , 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8 Q 。
1)静态时最大输出功率和效率分别为一2 屯 5.06W2R LV cc -6-CC 一 58.9% V cc静态时U p 、u N 、U o 、 u o 各为多少?设输入电压足够大,电路的的最大输出功率 P om 和效率n 各为多U o = U p =U N =匕12V2U o =0V(V cc -6)2=-图 P 9.14若V cc = 15V 时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V ,则电路的最大输出功率P om 和效率n 各为多少?(3)为了使负载获得最大输出功率,输入电压的有效值约为多少? 解:(1)电压放大倍数代 J+H*4最大输出功率和效率分别为(UOPP )2 R Ln U OPP =4^2V CC输入电压有效值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。