非线性电子线路完全答案(谢嘉奎第四版)

1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？

解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。

1-3 一功率放大器要求输出功率P。= 1000 W，当集电极效率?C

由40％提高到70‰时，试问直流电源提供的直流功率PD和功率管耗散功率PC各减小多少？

解：

当?C1 = 40? 时，PD1 = Po/?C = 2500 W，PC1 = PD1 Po=1500 W 当?C2 = 70? 时，PD2 = Po/?C =1428.57 W，PC2 = PD2 Po = 428.57 W

可见，随着效率升高，PD下降，(PD1 PD2) = 1071.43 W

PC下降，(PC1 PC2) = 1071.43 W

1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如图1-2-1（a）所示，已知VCC = 5 V，试求下列条件下的PL、PD、?C（运用图解法）：（1）RL = 10?，Q点在负载线中点，充分激励；（2）RL = 5 ?，IBQ同（1）值，Icm = ICQ；（3）RL = 5?，Q点在负载线中点，激励同（1）值；（4）RL = 5 ?，Q点在负载线中点，充分激励。

1

解：(1) RL = 10 ? 时，作负载线(由VCE = VCC

ICRL)，取Q在放大区负载线中点，充分激励，由图得VCEQ1 = 2.6V，ICQ1 = 220mA，

IBQ1 = Ibm = 2.4mA

因为Vcm = VCEQ1

mA

VCE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V，Icm = I CQ1 = 220

所以PL?1VcmIcm?264mW，PD = VCC ICQ1 = 1.1 W，?C = PL/ PD = 24?

2(2) 当RL = 5 ? 时，由VCE = VCC ICRL作负载线，IBQ同(1)

值，即IBQ2 = 2.4mA，得Q2点，VCEQ2 = 3.8V，ICQ2 = 260mA

这时，Vcm = VCC

2VCEQ2 =1.2 V，Icm = I CQ2 = 260 mA

所以 PL?1VcmIcm?156mW，PD = VCC ICQ2 = 1.3 W，?C = PL/ PD = 12?

(3)

RL = 5 ?，Q在放大区内的中点，激励同(1)，

由图Q3点，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA 相应的vCEmin

= 1.55V，iCmax= 700mA。

因为Vcm = VCEQ3

2vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax I CQ3 = 240 mA

所以PL?1VcmIcm?144mW，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，?C = PL/ PD = 6.26?

(4)

RL = 5 ?，充分激励时，Icm = I CQ3 = 460 mA，Vcm = VCC

2

VCEQ3 =2.25 V

2所以 PL?1VcmIcm?517.5mW，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，?C = PL/ PD = 22.5? 1-7 如图所示为三种甲类功率放大器的输出电路，采用相同的功率管及VCC值。设VCE(sat) = 0，I CEO = 0，变压器是理想无耗的，试在同一输出特性曲线上作出各电路的交、直流负载线，并求这三种放大器的最大输出功率之比PLmax(a):PLmax(b):PLmax(c)。

解：(1) ○1

当iC = ICQ 时，VCEQ = VCC

2○

vCE = VCC

ICQRC。 Q，斜率为(

AB得

iCRC，负载线CD，

1?)，RL??RL//RC?RC，1/RL2? Icm = I CQ，Vcm = VCEQ = IcmRL代入VCEQ方程中 Vcm = VCC IcmRC = VCC

2Vcm

ICQRC =

解得

VCC

?= VCC 2IcmRL1Vcm?VCC，Icm31VCC3??RL

即

PLmax(a)1VCC2111VCC3??VCC????23RL18RL1VCC??3RL2

PD?VCCICQ?VCCIcm 3

所以 ?C?(2)

负载线的中点，故

PLmax(a)PD?1 6CF ，为获最大输出功率，Q处于交流

Vcm = VCEQ = VCC/2，Icm?ICQ?VCC

2RL所以 PLmax(b)22VCC11VCC?VcmIcm?；PD?VCCICQ?28RL2RL

?C(b)?PLmax(b)PD?1 4(3)斜率为(

CG，交流负载线

?)的直线MN，当QC处于中点时，得 1/RLVcm = VCEQ = VCC，Icm?ICQ?VCC

?RLPLmax(c)22PVCC11VCC?VcmIcm?，PD?VCCICQ?， 所以?C(c)?Lmax(c)?1

??22RLRLPD2所以PLmax(a):PLmax(b):PLmax(c)?111::?4:9:36 1882111642?C(a):?C(b):?C(c)?::?2:3:6

1-8 如图（a）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b）所示为功率管的理想化输出特性曲线。已知RL = 8 ?，设变压器是理

? = 想的，RE上的直流压降可忽略，试运用图解法：（1）VCC = 15 V，RL50 ?，在负载匹配时，求相应的n、PLmax、?C；（2）保持（1）中VCC．Ibm

?、Ibm不变，不变，将ICQ增加一倍，求PL值；（3）保持（1）中ICQ、RL将VCC增加一倍，求PL值；（4）在（3）条件中，将Ibm增加一倍，试分析工作状态。

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