功率放大电路习题 1分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“√”，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0CL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：(1)×(2)√(3)×(4)××√ (5)××√√(6)×√√
功率放大电路习题 1 分析 下 列说 法 是否 正 确，凡 对者 在 括号 内 打“ √”，凡错 者 在括 号 内 打 “×”。 （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 ：（1）× （2）√ （3）× （4）× × √ （5）× × √ √ （6）× √ √
2已知电路如图P9.2所示，T1和T2管的饱和管压降|Es|=3V,'cc= 15V,R=8Q,。选择正确答案填入空内。 o+Vcc R D R -o-Vcc 图P9.2 (1)电路中D1和D2管的作用是消除 A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 (2)静态时，晶体管发射极电位 A.>0V B.=0V C.<0V (3)最大输出功率Pm A.≈28W B.=18W C.=9W (4)当输入为正弦波时，若R虚焊，即开路，则输出电压 A.为正弦波 B.仅有正半波 C.仅有负半波 (5)若D1虚焊，则T,管 一。 A.可能因功耗过大烧坏B.始终饱和 C.始终截止 解：(1)C (2)B (3)C (4)C (5)A 3在图P9.2所示电路中，已知kc=16V,R=4Q,T:和T2管的饱和管 压降|s|=2V,输入电压足够大。试问： (1)最大输出功率P。.和效率？各为多少？ (2)晶体管的最大功耗Px为多少？ (3)为了使输出功率达到P。,输入电压的有效值约为多少？ 解：(1)最大输出功率和效率分别为 Pm-(c-crs)24.5W 2RL 7=.'ac-lc国ls698%
2 已知 电 路如 图 P9. 2 所示，T1 和 T2 管 的饱 和 管压 降 │UCES │＝ 3V，VC C ＝ 15V， RL＝8Ω，。选择正 确 答案 填 入空 内 。 图 P9.2 （1）电路中 D1 和 D2 管 的作 用 是消 除 。 A．饱和失真 B．截止失真 C．交越失真 （2）静态时，晶 体管 发 射极 电 位 UE Q 。 A．＞0V B．＝0V C．＜0V （3）最大输出功 率 PO M 。 A．≈28W B．＝18W C．＝9W （4）当输入为正 弦波 时 ， 若 R1 虚 焊， 即 开路 ， 则 输出 电 压 。 A．为正弦波 B．仅有正半波 C．仅有负半波 （5）若 D1 虚焊，则 T1 管 。 A．可能因功耗过 大烧 坏 B．始终饱和 C．始终截止 解 ：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A 3 在图 P9.2 所示电 路中 ， 已 知 VC C ＝16 V， RL＝ 4Ω ，T1 和 T2 管 的 饱和 管 压降│UCES│＝2V， 输入 电 压足 够 大。 试 问： （1）最大输出功 率 Po m 和效率η 各 为多 少 ？ （2）晶体管的最 大功 耗 PTmax 为多 少 ？ （3）为了使输出 功率 达 到 Po m ， 输入 电 压的 有 效值 约 为多 少 ？ 解 ：（1）最大输出功率 和效 率 分别 为 69.8% 4 π 24.5W 2 ( ) CC CC CES L 2 CC CES om − = = − = V V U R V U P
(2)晶体管的最大功耗 Pmax≈0.2PoM 0.2×Ve=64W 2RL (3)输出功率为P。.时的输入电压有效值 U1≈Uom≈ cc-cEs≈9.9V √2 4在图P9.4所示电路中，己知二极管的导通电压=0.7V,晶体管导通 时的|：|=0.7V,T2和T4管发射极静态电位E。=0V。 o+Vc (+18V) D史 Q+ D R 3224o T (-18V) 图P9.4 试问： (1)T、T和T管基极的静态电位各为多少？ (2)设R2=10k2,R=1002。若T1和T3管基极的静态电流可忽略不 计，则T,管集电极静态电流为多少？静态时山=？ (3)若静态时i:>i3,则应调节哪个参数可使i1=i2？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)T1、T,和T管基极的静态电位分别为 h1=1.4Vg=-0.7V5=-17.3V (2)静态时T,管集电极电流和输入电压分别为 Ico Vcc Um=1.66mA R 4≈gs=-17.3V (3)若静态时i1>ia,则应增大R
（2）晶体管的最 大功 耗 6.4W 2 0.2 0.2 L 2 CC T max o M = = R V P P （3）输出功率为 Po m 时的 输 入电 压 有效 值 9.9V 2 CC CES i om − V U U U 4 在 图 P9 .4 所示 电 路中 ，已 知 二极 管 的导 通 电 压 UD ＝0. 7V，晶体 管 导 通 时的│UB E│＝0.7V，T2 和 T4 管 发射 极 静态 电 位 UE Q ＝0 V。 图 P9.4 试问： （1）T1、T3 和 T5 管基极 的 静态 电 位各 为 多少 ？ （2）设 R2＝10kΩ ，R3 ＝1 00Ω。 若 T1 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 uI＝ ？ （3）若静态时 iB 1 ＞iB 3 ，则 应 调节 哪 个参 数 可 使 iB 1 ＝iB 2 ？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）T1、T3 和 T5 管基极的 静态 电 位分 别 为 UB 1＝1.4V UB 3＝－0.7V UB 5＝－17.3V （2）静态时 T5 管集 电极 电 流和 输 入电 压 分别 为 17.3V 1.66mA I B5 2 CC B1 CQ = − = − u u R V U I （3）若静态时 iB 1 ＞iB 3 ，则 应 增大 R3
(4)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: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。 5在图P9.4所示电路中，已知T2和T管的饱和管压降|ks|=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。和效率？ 各为多少？ 解：最大输出功率和效率分别为 hn-ee-ass小2 =4W 2RL Vcc-UcEs=69.8% 7= 4 Vcc 6为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻R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 的取值。 解：应引入电压并联负反馈，由输出端经反馈电阻R:接T管基极，如解 图P9.6所示。 (+18V) T D -18v) R 解图P9.6 在深度负反馈情况下，电压放大倍数 r-尽 R 4d10 R=1kQ,所以R≈10k2
（4）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，D1 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。 5 在 图 P9 .4 所示 电 路中 ，已 知 T2 和 T4 管 的 饱和 管 压 降│ UCES│ ＝2 V，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 Po m 和 效率 η 各为多少？ 解 ： 最大输出功率和效 率分 别 为 69.8% 4 π 4W 2 ( ) CC CC CES L 2 CC CES o m − = = − = V V U R V U P 6 为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻 Rf 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 1 0 的情 况 下 ，RF 的取值。 解 ： 应引入电压并联负反馈，由输出端经反馈电阻 Rf 接 T5 管 基 极， 如 解 图 P9.6 所示。 Rf 解图 P9.6 在深度负反馈情况下，电压放大倍数 f 10 1 f uf − Au R R A R1＝1 kΩ，所以 Rf ≈10 kΩ
7估算图P9.4所示电路T2和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集 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 Vcc-UCESI=0.5A UCEmax 2Vcc -UCES|=34V Aan02x会、1W 2RL 8在图P9.8所示电路中，己知kc=15V,T1和T2管的饱和管压降|s |=2V,输入电压足够大。求解： (1)最大不失真输出电压的有效值： o+Vcc (2)负载电阻R上电流的最大值： R (3)最大输出功率P。.和效率1。 R R,门 解：(1)最大不失真输出电压有效值 0.52 D. R 。·(Wcc-UcEs) 0.52 R+R D.V 8 Uom= ≈8.65V √2 (2)负载电流最大值 o-Vce mx=c-Ucs≈1.53A R+RL 图P9.8 (3)最大输出功率和效率分别为 Pom U3m≈935W 2R 元.'c-UcEs-U4≈64% 1= 4 Vcc 9在图P9.8所示电路中，R,和R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
7 估算图 P9.4 所示 电 路 T2 和 T4 管 的最 大 集电 极 电流 、 最大 管 压降 和 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 1W 2 0.2 2 34V 0.5A L 2 CC T max CE max CC CES L CC CES Cmax = − = = − = R V P U V U R V U I 8 在图 P9.8 所示电 路中 ， 已 知 VC C ＝15 V， T1 和 T2 管的 饱 和管 压 降│ UCES │＝2V，输入电压 足 够大 。 求解 ： （1）最大不失真 输出 电 压的 有 效值 ； （2）负载电阻 RL 上 电流 的 最大 值 ； （3）最大输出功 率 Po m 和效率η 。 解 ：（1）最大不失真输 出电 压 有效 值 8.65V 2 ( ) CC CES 4 L L o m − + = V U R R R U （2）负载电流最 大值 1.53A 4 L CC CES Lmax + − = R R V U i 图 P9.8 （3）最大输出功 率和 效 率分 别 为 64% 4 π 9.35W 2 CC CC CES 4 L 2 o m o m − − = = V V U U R U P R 9 在图 P9.8 所示电 路中 ，R4 和 R5 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
om=YoUass26A R Pms= V2元46W 元2R4 10在图P9.10所示电路中，已知cc=15V,T1和T2管的饱和管压降|(s |=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。 R. D D 282 R 图P9.10 (1)若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ (2)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。 (3)若=0.1V时，。=5V,则反馈网络中电阻的取值约为多少？ 解：(1)输出电压幅值和最大输出功率分别为 4omax≈13V Rm-am/2Y、106w R (2)应引入电压串联负反馈，电路如解图P9.10所示。 o+Vcc R Rt
46W π 26A 4 2 2 CC Tmax 4 CC CES Cmax = − = R V P R V U i 1 0 在图 P 9.1 0 所示 电 路中，已 知 VC C ＝1 5V，T1 和 T2 管 的 饱和 管 压 降│ UCES │＝ 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 0.7 V。 图 P9.10 （1）若输入电压 幅值 足 够大 ， 则电 路 的最 大 输 出功 率 为多 少 ？ （2）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。 （3）若 Ui＝0.1V 时， Uo＝ 5V，则 反 馈网 络 中 电阻 的 取值 约 为多 少 ？ 解 ：（1）输出电压幅值 和最 大 输出 功 率分 别 为 10.6W ( 2) 13V L 2 Omax om Omax = R u P u （2）应引入电压 串联 负 反馈 ， 电路 如 解 图 P9 .1 0 所示
解图P9.10 (3)在深度负反馈条件下，电压放大倍数为 -1+ A,=,1R _0。-50 R=1kQ,所以R≈49k2。 110TL电路如图P9.11所示。 o+Vcc R (+24V) D立 D,V +0 图P9.11 (1)为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T2和T: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T2和T4管的饱和管压降|s|=3V,输入电压足够大，则电路 的最大输出功率P。和效率？各为多少？ (3)T2和T,管的Icu、U(BR)cEo和Pm应如何选择？ 解：(1)射极电位=c/2=12V:若不合适，则应调节R2。 (2)最大输出功率和效率分别为 (Vcc-Wces Pom ≈5.06W 2R 1.Vcc-Uces ≈58.9% 41 %c (3)T2和T,管Icw、U(BR)cEo和P的选择原则分别为
解图 P9.10 （3）在深度负反 馈条 件 下， 电 压放 大 倍数 为 1 50 o 1 o f = + = = i u i u U U A R R U U A R1＝1 kΩ，所以 Rf ≈49 kΩ。 1 1 OTL 电路如图 P9. 11 所示 。 图 P9.11 （1）为了使得最 大不 失 真输 出 电压 幅 值最 大 ， 静态 时 T2 和 T4 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 T2 和 T4 管 的 饱和 管 压降 │UCES │ ＝3V，输 入 电压 足 够大 ，则 电 路 的最大输出功率 Po m 和效率η 各 为多 少 ？ （3）T2 和 T4 管的 IC M、U （ B R ） CEO 和 PC M 应 如何 选 择？ 解 ：（1）射极电位 UE＝VCC /2＝12V；若不合 适， 则 应调 节 R2。 （2）最大输出功 率和 效 率分 别 为 58.9% 2 1 2 1 4 5.06W 2 ) 2 1 ( CC CC CES L 2 CC CES o m − = − = V V U R V U P （3）T2 和 T4 管 IC M、U （ B R ） CEO 和 PC M 的 选 择原 则 分别 为
1ow>'s/2=15a R U (BRCEO>Vcc =24V Ba≥as/2y182w 元2R 12已知图P9.12所示电路中T,和T2管的饱和管压降|ks|=2V,导通 时的|：|=0.7V,输入电压足够大。 ●十 (+20V) D D2立 B -0 图P9.12 (1)A、B、C、D点的静态电位各为多少？ (2)为了保证T2和T,管工作在放大状态，管压降|E|≥3V,电路的 最大输出功率P。.和效率？各为多少？ 解：(1)静态电位分别为 =0.7V,=9.3V,=11.4V,%=10V (2)最大输出功率和效率分别为 (Vcc-WUcEs)2 Pom= ≈1.53W 2RL 1.Vcc-Uces ≈55% 41 .Vcc 2
1.82W π ( 2) 24V 1.5A 2 L 2 2 CC CM (BR)CEO CC L CC CM = = R V P U V R V I ＞ ＞ ＞ 1 2 已知 图 P9 .1 2 所 示 电路 中 T1 和 T2 管 的 饱和 管 压降 │UCES │ ＝2V，导 通 时的│UB E│＝0.7V，输 入 电压 足 够大 。 图 P9.12 （1）A、B、C、D 点 的静 态 电位 各 为多 少 ？ （2）为了保证 T2 和 T4 管工 作 在放 大 状态 ， 管 压降 │UC E │ ≥3V， 电路 的 最大输出功率 Po m 和效 率 η各 为 多少 ？ 解 ：（1）静态电位分别 为 UA＝0.7V，UB＝9.3V，UC ＝1 1.4 V， UD＝ 10V （2）最大输出功 率和 效 率分 别 为 55% 2 1 2 1 4 π 1.53W 2 ) 2 1 ( CC CC CES L 2 CC CES o m − = − = V V U R V U P
13图P9.13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。 o+Vcc RD应 (a (b) 图P9.13 解：在图(a)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级 的输入为负半周，因而Tz导通，电流从C的正端经T2、地、扬声器至C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导 通，电流从十c经T2、C、扬声器至地。G、R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，输出级的输 入为负半周，因而T,导通，电流从十c经扬声器、C、T,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T2导通，电流从C的 正端经扬声器、T2至G的负端。C、R起自举作用
1 3 图 P9. 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。 图 P9.13 解 ：在图（a）所示 电 路中 ，在 信号 的 正半 周 ，经共 射 电路 反 相，输 出 级 的输 入 为负 半 周 ，因 而 T2 导通 ，电 流从 C4 的 正端 经 T2 、地 、扬声 器 至 C4 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 T1 导 通，电流从＋VC C 经 T2 、C4 、扬 声 器至 地 。C2 、R3 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 输 入为负半周，因 而 T3 导 通， 电 流从 ＋VC C 经扬 声 器、 C2、 T3 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 T2 导通 ，电 流从 C4 的 正端经扬声器、T2 至 C4 的 负端 。C2 、R2 起 自 举 作用
14LM1877N-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%r=(cc一6)V,开环电压增益为70dB。图P9.14所示 为LM1877N一9中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V,G~C对交流 信号可视为短路：R和C,起相位补偿作用，可以认为负载为82。 R 100k2 10uF 5102 500uF LM187> 0.1uF R02.70 8 C0.1μF 50uF 图P9.14 (1)静态时、、o、o各为多少？ (2)设输入电压足够大，电路的的最大输出功率P。和效率n各为多少？ 解：(1)静态时 uo up UN = Vcc =12V uo =0V 2 (2)最大输出功率和效率分别为 Pom= 2 ≈5.06W 2RL 元.'cc-6≈58.9% 7= 4 Vec 15电路如图9.4.6所示，回答下列问题： (1)A=01/≈？ (2)若c=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。.和效率1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 A=1+8=1+20 ≈30.4 R 0.68
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 UOPP ＝（ VC C－ 6） V， 开 环电 压 增益 为 70d B。 图 P 9.1 4 所示 为 LM1877N－9 中 一个 通 道组 成 的实 用 电路 ， 电 源电压为 24 V， C1～ C3 对 交流 信号可视为短路； R3 和 C4 起相 位 补偿 作 用， 可 以认 为 负载 为 8Ω 。 图 P9.14 （1）静态时 uP、uN 、 ' Ou 、uO 各 为多 少 ？ （2）设 输入 电 压足 够 大，电 路 的 的最 大 输出 功 率 Po m 和效率η 各 为多 少 ？ 解 ：（1）静态时 12V 0V 2 O CC P N ' O = = = = u = V u u u （2）最大输出功 率和 效 率分 别 为 58.9% 6 4 π 5.06W 2 ) 2 6 ( CC CC L CC 2 om − = − = V V R V P 1 5 电路如图 9.4.6 所 示， 回 答下 列 问题 ： （1） Au Uo1 Ui = ≈？ （2）若 VC C＝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 Po m 和效率 η 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 30.4 0.68 20 1 1 1 f = + = + R R Au