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1、第五章 思考题与习题解答5-1 什么是功率放大电路?对功率放大电路有哪些特殊要求?解 以输出功率为主的放大电路称功率放大电路。对功率放大电路有四点要求：输出功率要足够大，输出电阻越小越好。所谓足够大的功率是指能带动负载作功的功率。输出电阻越小，带负载能力越强。效率高。也就是说，在电源电压一定的情况下，输出功率要大，而管耗要小。非线性失真小。有过载保护措施。这是一种防止过载时由于大电流导致烧管的安全措施。一般是设计保护电路。5-2 什么是交越失真?它是怎么产生的?用什么方法消除它?解 交越失真是指在正弦波形的正、负半周交界处出现台阶现象的失真情况。其原因是晶体管存在死区电压，它的特性为非线性特性
2、，因此交越失真属于非线性失真。克服的办法是加小偏置，使在无信号输入时，小偏置电压等于晶体管的死区电压(或开启电压)，一旦有信号加入，晶体管立刻进入线性工作区，这样就不会出现交越失真了。5-3 功率放大电路按工作状态不同可分为哪三种?它们各有什么优缺点?解 功率放大电路按工作状态不同可分为甲类、乙类、甲乙类三种。甲类的最大优点是在信号周期内不失真。缺点是效率低，在不加信号时也消耗能量，而且静态管耗最大，严重抑制了效率的提高。乙类的优点是效率高。静态时管耗为零。缺点是有削半波失真，只能输出半个周期。甲乙类是介乎于甲类和乙类两种工作状态之间的一种，其效率比较高，失真情况介乎于以上二者之间，是一种经常
3、采用的工作状态。5-4 甲乙二人在讨论功率放大电路的供电问题时，甲认为从能量守恒的概念出发，当输出功率大时，电源给出的电流理应增加；乙则认为只要输出幅度不失真，电流应在静态值附近上下波动，不管输出幅度大小，其平均值应不变。你同意哪一种观点?解 对于甲类功放，乙说得对。因为此时。而对于乙类功放，甲说得对。因为此时。两种功放均符合能量守恒。5-5 甲乙二人在讨论功率放大管的发热问题时，甲认为当输出功率最大时管子最热，因为电流消耗大；乙则认为此时最冷，因损耗在管子中的功率已经都转换成输出功率。你同意哪一观点?解 对于甲类功放，乙说得对。因为当电源一定，即一定，输出功率增大时，管耗减小，管子冷下来。而
4、对于乙类功放，甲、乙二人说得都不对。5-7 如图题5-7(a)所示为直接耦合功率放大电路，若、的饱和压降=3 V，试求：(1)负载所得到的最大不失真功率;(2)电路的实际效率；(3)晶体管、的最大管耗及所承受的最大反向电压(耐压)；(4)若输入信号波形如图题5-7(b)所示，试在该图上画出对应的、和的波形。图题5-7(a)电路；(b)答案图目的 讨论OCL功放的工作原理，并求其性能参数。分析 这是两级放大电路，第一级由NPN管构成工作点稳定的共射放大电路，、作为管的集电极负载，相当于；第二级由与构成OCL功放电路，、串联支路两端的电压作为功放级的小偏置电压，是为了防止输出波形出现交越失真的。由
5、于第一级位于功放级之前，它将输入信号放大并反相后再去推动功放级，因此也把它称作推动级；又因为功放级一般为末级，直接带负载，级就处在它前面，所以又称末前级(或前置级)。解 (1)用公式求：(2)求实际效率有两种方法。法一： 法二：由定义式 其中 8.6 W则 =58.6100%58.1%可见，两种方法所得到结果很近似，均有效。(3)用公式计算管耗的最大值。为了选管时留有充分的余地，公式中的要用理想值代入=1.8 W耐压 =24 V(4)当为正半周时，经级放大并反相，在集电极出现负半周，、管的基极均为负，则管截止，管导通，=0,为正半周波形，OCL功放不反相，因此也是负半周。当为负半周时，则情况相
6、反，管导通，0，有输出，而管截止，=0无输出，为正半周。比较与波形，为反相并放大了的正弦波。、波形画在图题5-7(b)中。图题5-85-8 功放电路如图题5-8所示。试回答以下问题：(1)为使输出最大幅值正、负对称，静态时A点电位应为多大?若不满足时，应调节哪个元件? (2)若晶体管、的均为3 V，求电路的最大不失真输出功率及效率；(3)晶体管、的最大管耗。目的 分析计算准OTL功放。分析 图题5-8由两级构成，第一级由(NPN)管构成共射电路，它的由、构成；第二级是准OTL功放，由与构成NPN型复合管，与构成PNP型复合管，与为同类型(均为NPN)的输出管，因此称“准”。OTL与OCL功放的
7、差别：在OCL的基础上，在输出端加一个大电容C，称输出电容，并将双电源改为单电源供电。电容器是贮能元件，充电后可代替负电源使用。在计算性能参数时，与计算OCL功放的公式一样，只是把其中的VCC处改为即可。OTL功放的局限性是不宜集成化。图题5-9解 (1)静态下，20=10 V若不满足时，可调节值使之满足。(2) 5.6 W因此 (3) =1.25 W5-9 电路如图题5-9所示。设功率管的饱和压降=3 V，用电压表测得负载上的电压=4 V(有效值)，试求负载上得到的功率、实际效率实各为多少?目的 用有效值计算OCL功放的性能参数。解 输出功率：=2 W额定功率 5.6 W因此 5-10 如图
8、题5-10所示电路，为对称管，其饱和压降均为1 V。试回答下列问题：(1)设最大输出功率=4 W，求电源电压。(2)、为两个可调节的电位器，当输出波形出现交越失真时，应调节 ，是增加还是减少 ；定性地画出具有交越失真的输出波形 ；产生交越失真的原因是 ；静态下，欲使A点的电位=0 V，应调节 元件。图题5-10目的 反算OCL功放的电路参数，并调节交越失真和中点电位。解 这是一个典型的OCL功放电路。(1)已知输出功率，求电源电压的大小：+1=9 V(2)，增加，晶体管的非线性特性，。图题5-11 电路与答案5-11 OCL互补电路如图题5-11所示。(1)在图中标明管的导电类型；(2)将该电
9、路改接成OTL电路，试画出电路图。目的 填图练习。解 (1)答案已标在图题5-11中，与构成NPN型复合管，与构成PNP型复合管。注意管不能用NPN型，因为在已知条件中指明是OCL互补电路，而不是准OCL。(2)将图题5-11中的处接地，并在输出端加一个大电容C，极性为左正右负，就改成了OTL电路。5-13 手册中所给出的功率管最大集电极损耗是否绝对不能超过?如果可以的话，那么在什么条件下可以超过?解 是表征管子温升的一个参数，如果在散热好的条件下也可以不烧管。5-14 功率管和散热片的接触面是光滑一些好还是粗糙一些好?是紧一些好还是松一些好?散热片是垂直放好还是水平放好?是涂成黑色好还是涂成白色好?回答时要说明理由。解 功率管和散热片的接触面粗糙一些好，增加散热面积，有利于散热。它们之间接触紧一些有利于散热。散热片垂直放比水平放更有利于散热。涂白色比涂黑色更有利于散热，因为白色是散热的，黑色是吸热的。
