《电工电子学》第7章习题答案

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. β B. ICM C. ICBO D. U（BR）CEO E. PCM F. fT

（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 W B. 0.5 W C. 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. 8W B. 4W C. 2W

(12) 在题图7.1.1所示功率放大电路中。二极管D1和D2的作用是____B_____。

A.增大输出功率

B. 减小交越失真

C. 减小三极管的穿透电流

题图 7.1.1

7.1.2 题图7.1.2所示为三种功率放大电路。已知图中所有晶体管的电流放大系数、饱和管压降的数值等参数完全相同，导通时b-e间电压可忽略不计；电源电压VCC和负载电阻RL均相等。

（1）分别将各电路的名称（OCL、OTL或BTL）填入空内，图（a）所示为_OTL__电路，图（b）所示为__OCL___电路，图（c）所示为__BTL_____电路。 （2）静态时，晶体管发射极电位uE为零的电路为有___OCL____。

(由于图（a）和（c）所示电路是单电源供电，为使电路的最大不失真输出电压最大，静态应设置晶体管发射极电位为VCC/2。因此，只有图（b）所示的OCL电路在静态时晶体管发

射极电位为零。因此答案为OCL。)

（3）在输入正弦波信号的正半周，图（a）中导通的晶体管是__T1___，图（b）中导通的晶

体管是___T1___，图（c）中导通的晶体管是__T!和T4_____。

（根据电路的工作原理，图（a）和（b）所示电路中的两只管子在输入为正弦波信号时应交替导通，图（c）所示电路中的四只管子在输入为正弦波信号时应两对管子（T1和T4、T2和T3）交替导通。）

（4）效率最低的电路为___C____。

题图 7.1.2

7.1.3 电路如题图7.1.3所示。已知电源电压Vcc=15V，RL＝8Ω， UCES≈0，输入信号是正弦波。试问：

(1) 负载可能得到的最大输出功率和能量转换效率最大值分别是多少？ (2) 当输入信号ui＝10sinωt V 时，求此时负载得到的功率和能量转换效率。

题图 7.1.3

【相关知识】

乙类互补推挽功率放大电路性能指标。

【解题思路】

根据题目给定条件确定输出电压幅值的最大值，计算最大可能的输出功率和能量转换效率；估算电压增益，推算输出电压，求相应的输出功率和能量转换效率。

【解题过程】

(1) 图示电路为乙类互补推挽功率放大电路，最大的输出电压幅值

，所以

W

（2）对每半个周期来说，电路可等效为共集电极电路，所以

Au≈1

uo＝ui＝10sinωt V

即 Uom＝10V

故

W

7.1.4 互补对称功放电路如题图7.1.4 所示，试求：

（1）忽略三极管的饱和压降UCES时的最大不失真输出功率Pom。 （2）若设饱和压降UCES=1V时的最大不失真输出功率Pom。

【解】（1）Pom≈9W （2）Pom≈7.56W

7.1.5 功放电路如题图7.1.4所示，设输入为正弦信号，RL=8，要求最大输出功率Pom=9W，忽略三极管的饱和压降UCES，试求：

（1）正、负电源VCC的最小值。

（2）输出功率最大（Pom=9W）时，电源供给的功率PE。

【解】 （1）正负电源VCC的最小值为±12V。（2）输出功率最大（Pom=9W）时，电源供给的功率：PE = 11.46W

题图 7.1.4 题图 7.1.6

7.1.6 互补对称功放电路如图题 7.1.6所示，设三极管T1、T2的饱和压降UCES=2V， （1）当T3管的输出信号UO3=10V有效值时，求电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

（2）该电路不失真的最大输出功率和所需的UO3有效值是多少？ （3）说明二极管D1、D2在电路中的作用。 【解题过程】

（1）根据电路有： Uom?Uo3m?102V

21Uom1(102)2Po????12.5W2RL28

21VCCUomUom120?102(102)2PT1?PT2＝()?()?5W－－Rπ48π4L

PE=Pom+PT1+PT2 =12.5+5+5=22.5W

η?PO12.5＝?55.6PE22.5％

（2）电路不失真的最大输出电压峰值：Uom=VCC－UCES=20－2=18V

电路不失真的最大输出功率：

Pom1Uom1182????20.25W2RL28

2?Uom2?182?12.73VUO3的有效值： Uo3

（3）二极管D1、D2为输出的BJT提供静态偏置电压，用以克服交越失真。

7.1.7 国产集成功率放大器5G31的简化原理图如题图7.1.7所示，试回答下列问题：

（1）电路中有几级电压放大，几级功率放大？他们分别由哪些三极管组成？ （2）三极管T1、T2组成什么形式的放大电路？

（3）两个输入端（1和2）中，哪个是反相输入端，哪个是同相输入端？

（4）三极管T3的发射极接至T1的集电极，而不是接在VCC上，这样做有什么好处？ （5）二极管D和D1～D3各起什么作用？

（6）三极管T5、T6和T7、T8、T9是什么接法？它们分别可用一个什么类型的三极管（NPN或PNP）等效？

（7）电阻R6构成什么支路？有何作用？

（8）若用5G31驱动8扬声器，应如何连接？在图中画出。

（9）若把功放的1端与虚线框中的?＇端相连，2端与虚线框中的2＇端相连，写出电路的电压放大倍数表达式。

（10）设VCC=12V，T6和T9的饱和压降UCES=2V，RL=8，输入为正弦信号，求电路的最大不失真输出功率Pom。

题图 7.1.7

【解题过程】

（1） T1～T4管组成三级电压放大电路。T5～T9管组成一级互补对称功率放大电路。 （2） 三极管T1、T2组成长尾式差动放大电路。 （3） 1端是同相输入端，2端是反相输入端。

（4） 三极管T3的发射极接至T1的集电极，而不是接在VCC上。这样可以将差动放大器的单端输出信号转换为双端输出信号，使输出信号的幅度加倍。

（5） 二极管D给T3管提供偏置电压。它同时具有温度补偿作用。D1～D3为输出级提供适当的偏置电流，还能保证T5和T7管的基极交流电位基本相等。另外，它们也有温度补偿作用。（6） 三极管T5、T6和T7、T8、T9是复合管接法。T5、T6管等效为NPN管，T7、T8、T9管等效为PNP管。

（7） 电阻R6构成电压串联负反馈支路，可以稳定电路的静态工作点，改善交流信号的放大性能。

（8） 若用5G31驱动8扬声器，应使其输出端经过一个200F大电容与负载电阻RL相连。电容极性左正右负。

（9）

A?1??R6R

（10） Pom=1W

7.2.1 选择题

1.整流的目是____A_____ 。

(a) 将交流变为直流； (b) 将高频变为低频； (c) 将正弦波变为方波

2. 在题图7.2.1示的桥式整流电路中，若理想。

， RL=100W,二极管的性能

题图 7.2.1

（1）电路输出电压的平均值为___C______ 。

(a) 14.14V (b) 10V (c) 9V

（2）电路输出电流的平均值为____C_____ 。

(a) 0.14A (b) 0.1A (c) 0.09A

（3）流过每个二极管的平均电流为___C______ 。

(a) 0.07A (b) 0.05A (c) 0.045A

（4）二极管承受的反向电压最大值___A______ 。

(a) 14.14V (b) 10V (c) 9V

（5）若开路，则输出____A_____。

(a) 只有半周波形 (b) 全波整流波形 (c) 无波形且变压器被短路

（6）如果正负端接反，则输出____C_____。

(a) 只有半周波形 (b) 全波整流波形 (c) 无波形且变压器被短路

（7）如果被击穿（电击穿），则输出__C_______。

(a) 只有半周波形 (b) 全波整流波形 (c) 无波形且变压器被短路

（8）如果负载被短路，将会使____B_____ 。

(a) 整流二极管被击穿 (b) 整流二极管被烧坏 (c) 无法判断

3．直流稳压电源中滤波电路的目的是____C_____。

(a) 将交流变为直流 (b) 将高频变为低频 (c) 将交直流混合量中的交流成分滤掉。

4．在直流稳压电源中的滤波电路应选用____B_____。

(a) 高通滤波器 (b) 低通滤波器 (c) 带通滤波器

5．在题图7.2.1.2所示桥式整流电容滤波电路中，若二极管具有理想的特性， 那么，当

，

，

时

题图 7.2.1.2

（1）电路输出电压的平均值约为___C______。

(a) 9 (b) 10 (c) 12

（2）电路输出电流的平均值约为____C_____mA。

(a) 0.9 (b) 1 (c) 1.2

（3）流过每个二极管的平均电流约为_____C____mA。

(a) 0.45 (b) 0.5A (c) 0.6

（4）二极管承受反向电压的最大值为___A______。

(a) 14.14V (b) 10V (c) 9V

（5）在一个周期内，每只二极管的导通时间___C______。

(a) 等于一个周期 (b) 等于半个周期 (c) 小于半个周期

（6）与无滤波电容的电路相比，二极管将____B_____。

(a) 会承受更高的反向电压 (b) 会有较大的冲击电流 (c) 会被击穿

（7）电容滤波电路只适合于负载电流___A______的场合。

(a) 比较小或基本不变 (b) 比较小且可变 (c) 比较大

（8）如果滤波电容断路，则输出电压平均值将会___B______。

(a) 升高 (b) 降低 (c) 不变

（9）如果负载开路，则输出电压平均值将会____A_____。

(a) 升高 (b) 降低 (c) 不变

6．电路如题图7.2.1.3所示，则输出电压=___B______ 。

题图 7.2.1.3

(a) 15V (b) 22.5V (c) 30V

7.2.2 串联型稳压电路如题图7.2.2所示。已知稳压管

。

(1) 标出运算放大器A的同相和反相输入端。 (2) 试求输出电压 (3) 为了使调整管的

的调整范围。

，试求输入电压

的稳定电压，负载

的值。

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