南邮模拟电子第8章 功率放大电路习题答案..

习题

1. 设2AX81的ICM=200mA，PCM=200mW，U(BR)CEO=15V；3AD6的PCM=10W（加散热板），ICM=2A，U(BR)CEO=24V。求它们在变压器耦合单管甲类功放中的最佳交流负载电阻值。

?，使Q点位于交流负载线解：当静态工作点Q确定后，适当选取交流负载电阻值RL

?称为最佳交流负载电阻。 位于放大区部分的中点，则可输出最大不失真功率，此时的RL

?。 忽略三极管的饱和压降和截止区，则有UCC?ICQRL同时应满足以下限制：UCC?ICQ?PCM，UCC?U(BR)CEO2，ICQ?ICM。 2(1)对2AX81而言，应满足UCC?ICQ?200mW，UCC?7.5V，ICQ?100mA。取

UCC?ICQ?200mW。

??最大，RL(max)?当UCC?7.5V时，ICQ?26.7mA，此时RL

??最小，RL(min)?当ICQ?100mA，UCC?2V时，此时RL

7.5?0.28k?； 26.72?0.02k?； 100?为：0.02k?~0.28k?。 故最佳交流负载电阻值RL

(2)对3AD6而言，应满足UCC?ICQ?10W，UCC?12V，ICQ?1A。取

UCC?ICQ?10W。

??最大，RL(max)?当UCC?12V时，ICQ?0.83A，此时RL??最小，RL(min)?当ICQ?1A时， UCC?10V，此时RL12?14.46?； 0.8310?10?； 1?为：10?~14.46?。 故最佳交流负载电阻值RL2. 图题8-2为理想乙类互补推挽功放电路，设UCC=15V，UEE=－15V，RL=4Ω，UCE(sat)=0，

输入为正弦信号。试求

(1) 输出信号的最大功率；

(2) 输出最大信号功率时电源的功率、集电极功耗（单管）和效率； (3) 每个晶体管的最大耗散功率PTm是多少？在此条件下的效率是多少？

UCCV1uiV2uoRL－UEE

图题8-2

解：(1) Pom21UCC1152????28.13W 2RL24(2) PEmUCC2152?2UCC????35.83W

πRLπ411(PE?Po)??(35.83?28.13)?3.85W 22ππ?????78.5%

44PT?(3) PTm?0.2Pom?0.2?28.13?5.63W

??ππ2????50% 44π3. 电路如图题8-2所示，设UCC=12V，UEE=－12V，RL为8Ω的扬声器，输入充分激

励时可得最大不失真的输出功率。

(1) 计算Pom；

(2) 如再并上一个8Ω的扬声器，输出功率有什么变化？

(3) 在电源电压不变的条件下，能否使每个扬声器发出和原来一样大小的声音？

21UCC1122解：（1）Pom????9W

2RL2821UCC1122??（2）Pom???18W，输出功率变为原来的2倍。

?2RL24（3）在电源电压不变的条件下，每个扬声器获得的功率不变，发出和原来一样大小的

声音。

4. 互补推挽功放电路如图题8-4所示，其中负载电流iL=0.45cosΩt(A)，如忽略R6和R7的影响，试求

(1)负载上获得的功率Po； (2)电源供给的平均功率PE； (3) 每管的管耗PT；

(4) 每管的最大管耗PTm； (5)放大器效率η。

R3V2VD1VD2R1C1ui+R2R4R60.1ΩR70.1ΩUCC+35V+C2V3V1R5uoRL35Ω

图题8-4

解：(1) Po?121ILmRL??0.452?35?3.54W 22ILm35??0.45?5.02W ππ（2）PE?2?0.5UCC?（3）PT?11(PE?Po)??(5.02?3.54)?0.74W 22（4）PTm1(0.5UCC)2(0.5?35)2?0.2Pom?0.2???0.1??0.88W

2RL35Po3.54??70.5% PE5.02（5）??5. 单管甲类功放电路如图题8-5所示，输出变压器的匝比n=3，其初级直流电阻r1=10Ω，次级直流电阻r2=1Ω，采用3AX61管（参数为ICM=500mA，PCM=500mW，U(BR)CEO=30V，β=80），忽略UCE(sat)。调节上偏电阻RB1可使RL获得最大不失真输出功率为多少？

UC6VCTVuoRL8ΩRB1C1+uiRB210ΩVRE+CE

图题8-5

解：由题意知：

??n2(RL?r2)?r1?9?(8?1)?10?91? RLUCEQ?UCC?ICQ(r1?RE)?6?20ICQ

当Q点位于交流负载线位于放大区部分的中点时，可输出最大不失真功率。所以，

?，即6?20ICQ?91ICQ。 UCEQ?ICQRL解得ICQ?0.054A?54mA，UCEQ?4.91V

11?获得最大不失真输出功率为Po??UCEQICQ??4.91?0.054?0.13W RL22n2RL72RL获得最大不失真输出功率为Po?Po??0.13??0.10W。

?RL916. 变压器耦合单管甲类功放电路如图题8-5所示，设UCC=12V，UCQ=12V，ICQ=0.5mA，电路的最大输出功率Pom?1UCCICQ（理想情况）。 2(1)如把电源电压UCC提高一倍，而保持ICQ和其它条件不变，输出功率如何变化？ (2)如提高ICQ，其它条件不变，输出功率又如何变化？

解：发射极电阻（10Ω）和变压器初级线圈的直流损耗一般很小，忽略不计，则直流负

?表示。载线是与横坐标垂直的直线，此时UCEQ?UCC?12V。等效的交流负载电阻用RL211UCC12?，故Pom??。当电路输出最大功率Pom?UCCICQ时，满足UCEQ?ICQRL ?ICQRL?22RL2（1）如把电源电压UCC提高一倍，而保持工作点和其它条件不变，导致UCEQ加倍，

?，最大不失真输出电流振幅仍为ICQ，故输出功率但最大不失真输出电压振幅仍为ICQRL不变。

（2）如提高ICQ，其它条件不变，则UCEQ不变，最大不失真输出电压振幅仍为UCC，最大不失真输出电流振幅仍为

UCC，故输出功率不变。 ?RL7. 电路如图题8-7所示，试问

(1)静态时，A点电位等于多少？电容器C2两端电压为多少？调整哪个电阻才能达到上述要求？

(2)如V1和V2的ICM=200mA，PCM=200mW，U(BR)CEO=24V，晶体管的饱和压降为0.5V，电路的最大输出功率为多少？

(3)如晶体管的β=50，当二极管开路时将产生什么后果？

(4)动态时，若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？