第八章 功率放大电路-题
第8章 功率放大电路
7.1 概述 ＊7.2 小功率放大器 7.3 互补对称功率放大电路 7.4 集成功率放大器 7.5 功率放大器实际应用电路
7.1
概述
功率放大就是在有较大的电压输出的同时，又 要有较大的电流输出。 前面学过的放大电路多用于多级放大电路的输 入级或中间级，主要用于放大微弱的电压或电 流信号。
7.3.2 单电源互补对称功率放大器 （OTL--无输出变压器电路） 当在电路中采用单电源供电 时，可采用图7-3-3所示的 电路。
图7-3-3 单电源互补对称功率放大器
图7-3-3中，功效管工作在乙类状态。静态时因电路对称， E点电位为 1 VCC ，负载中没有电流。
2
① vi正半周，T1导通，T2截止，io=iC1，负载RL上得到正半 周点
1、任务和特点：
（1）大信号工作状态
为输出足够大的功率，功放管的动态工作范围很大，功放管中的电 压、电流信号都是大信号，一般以不超过功放管的极限参数为限度。
（2）非线性失真问题
输出功率越大，电压和电流的幅度就越大，信号的非线性失真就越 严重，如何减小非线性失真是功放电路的一个重要问题。
4
78 .5%
7.3.1 双电源互补对称 电路（OCL电路） （4）管耗PT
2 1 1 2 Vom 1 Vom PT 1 PT 2 PV PO · ·CC V 2 2 RL 2 RL 2 1 VomVCC Vom R 4 L
dVom
2 VomVCC Vom 4
代入式（7-3-7）得，T1、T2消耗功率的极限值为：
《模拟电子线路》宋树详 第8章答案
(√)
9. 功率放大电路如图 8.20 所示，已知电源电压 VCC=VEE=6V，负载 RL=4Ω。 (1)说明电路名称及工作方式；
(2)求理想情况下负载获得的最大不失真输出功率；
(3)若 UCES=2V，求电路的最大不失真功率； (4)选择功放管的参数 ICM、PTm 和 U(BR)CEO 。
+ ui
(1)定性画出 uo 端波形。 (2)负载 RL 上输出功率 Po 约为多大？ (3)输入信号 ui 足够大时，电路能达到的最大输出功率 Pom 为多大？ 解：（1）略
显著变化。消除办法可以通过加静态偏置电压，使管子预导通。
4． 乙类推挽功率放大器的管耗何时最大？最大管耗值与最大输出功率间有何关系？管 耗最大时输出功率是否也最大？
答：当U om » 0.64VCC 时，管耗最大； PT1max = PT 2 max » 0.2Po max ；不是
5 .什么是热阻？如何估算和选择功率器件所用的散热装置？
(1)顾名思义，功率放大电路有功率放大作用，电压放大电路只有电压放大作用而没
有功率放大作用。
(Χ)
(2)在功率放大电路中，输出功率最大时功放管的管耗也最大。
(Χ)
(3)乙类互补对称功率放大电路的交越失真是由三极管输入特性的非线性引起的。
(√ )
(4)在 OTL 功放电路中，若在输出端串连两个 8Ω 的喇叭，则输出功率将比在输出端
能超出安全工作区。
（√）
(8)分析功率放大器时常采用图解法，而不是用微变等效电路法，这主要是因为电路
工作在大信号状态，工作点的变化范围大，非线性失真较严重。
（√）
(9)要提高输出功率，就应尽可能扩大动态工作范围并实现阻抗匹配，因此工作点要
模拟电子技术第八章8.1 典型习题
第八章功率放大电路1．OCL电路如图（a）所示，已知Vcc=12V,RL=8Ω,vi为正弦波，求：（1）在VcEs≈0的情况下，负载上可能得到的最大输出功率Pom ；（2）每个功率管的管耗Pcm至少应为多少？（3）每个功率管的耐压|V(BR)CEO|至少应为多少？2.现有一台录音机用OCL电路作功率输出级，最大输出功率为20W。
机内扬声器（阻抗8Ω）已损坏。
为了提高放音质量，拟改接音箱。
现只有10W、16Ω和20W、4Ω两种规模的音箱出售，选用哪种好？3．2030集成功率放大器的一种应用电路如图(b)所示，假设其输出级三级管的VcEs≈0，vi 为正弦波电压。
(1)指出该电路是属于OTL还是OCL电路；(2)求理想情况下最大输出功率Pom；(3)求电路输出集的效率η。
4、设图(c)示电路电源电压VCC=VEE=20V,负载RL=8Ω, 并假定射极输出器的放大倍数为1,管子导通时发射结的压降可忽略不计,试计算:：（1）Vi =10V(有效值)时,电路的输出功率,管耗,直流电源提供的功率和电路的效率。
（2）Vim =20V(幅值)时,电路的输出功率,管耗,直流电源提供的功率和电路的效率。
5.在甲类，乙类和甲乙类放大电路中，放大管的导通角分别等于多少？它们当中哪一类放大电路效率最高？6.如图(d)所示电路中，设BJT的ß=100，VBE=0.7V,VCES=0.5V,ICEO=0,电容C对交流可视为短路。
输入信号Vi为正弦波。
（1）计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom；（2）此时Rb应调节到什么数值？（3）此时电路的效率η是多少？7.一双电源互补对称电路如图(e)所示，已知VCC=12V,RL=16Ω,Vi为正弦波。
求：（1）在BJT的饱和压降VCES可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率Pom；（2）每个管子允许的管耗Pcm至少应是多少？（3）每个管子的耐压|V(BR)CEO|至少应为多少？8.如题目7所示电路中，设RL=8Ω,Vi为正弦波，要求最大输出功率Pom=9W。
模电第08章功率放大器(康华光)
Po (5) 效率 : = PV
（1-22）
2
5.缺点:不易调整Q点(VBE)
6. 电路的改进
O
iC
O
VCE
t
——晶体管导通的时 间大于半个周期,导通 角>180º 静态IC 0,管 , 耗较小效率较高,不失 真,一般功放常采用。
4.丙类工作状态——导通角小于180°
（1-4）
§8.2 甲类功率放大器实例
一. 共射极放大器
Rb R b1
ui vi
– vo +
+V +VCC CC
交流通路
+ vi –
若忽略VCES
: Pom 1 VCQ I CQ 1 VCC VCC 2 2 2 2 RL
=PVC静
上一页
(2)动态时电源提供的平均功率PVC
1 PVC 2
2
0
1 VCC iC d ( t ) 2
2
0
VCC ( I CQ I Cm sin t )d t =ICQ· CC V
2 (VCC VCES ) VCC PVC VCC 2 RL 2 RL
VCC VCES 当Q在中点时: I CQ 2 RL (3)电路的效率 定义: = Po/PVC 电路的最高效率: m=Pom/PVC 0.25
(4)甲类功率放大器的优缺点 优点:信号不失真。 缺点:静态功率大,输出功率小,效率低。
模电第四版习题答案
模电第四版习题答案模拟电子技术是电子工程领域中非常重要的基础课程，其习题答案对于学生理解和掌握课程内容至关重要。
以下是模拟电子技术第四版习题的部分答案，供参考：第一章：半导体基础1. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。
在室温下，硅的电阻率大约是1kΩ·cm，而锗的电阻率大约是0.6kΩ·cm。
2. N型半导体中，多数载流子是自由电子，而P型半导体中，多数载流子是空穴。
3. PN结的正向偏置是指给P型半导体加上正电压，N型半导体加上负电压，此时PN结导通。
第二章：二极管1. 整流二极管主要用于将交流电转换为脉动直流电，稳压二极管主要用于电路中稳定电压。
2. 一个理想的二极管在正向偏置时电阻为零，反向偏置时电阻无穷大。
3. 齐纳二极管是一种特殊类型的稳压二极管，它在反向偏置时具有稳定的电压。
第三章：双极型晶体管1. 双极型晶体管（BJT）分为NPN和PNP两种类型，其中NPN型BJT在基极-发射极结正向偏置时导通。
2. 晶体管的放大区是基极电流变化引起集电极电流变化的区域。
3. 晶体管的饱和区是指基极电流足够大，使得集电极电流达到最大值，此时晶体管不能进一步放大信号。
第四章：场效应晶体管1. 场效应晶体管（FET）的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
2. JFET（结型场效应晶体管）和MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是两种常见的FET。
3. MOSFET在截止状态下，其源极和漏极之间的电阻非常大，几乎相当于断路。
第五章：放大器基础1. 放大器的主要功能是接收一个电信号并将其转换为更大的电流或电压信号。
2. 共射放大器是最常见的BJT放大器配置之一，它具有较高的电压增益和中等的电流增益。
3. 差分放大器能够放大两个输入信号之间的差值，对共模信号不敏感。
第六章：反馈放大器1. 反馈放大器通过将输出信号的一部分反馈到输入端来稳定放大器的性能。
2. 负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度，但可能会降低增益。
功率放大电路习题二
功率放大电路习题二1. 乙类互补对称功率放大电路会产生交越失真的原因是（ A ）。
A 晶体管输入特性的非线性 B 三极管电流放大倍数太大 C 三极管电流放大倍数太小 D 输入电压信号过大2. OTL 电路中，若三极管的饱和管压降为U CE(sat)，则最大输出功率P o(max)≈（ B ）。
A L2CE(sat)CC 2)(R U V - BL2CE(sat)CC212)(R U V - C L2CE(sat)CC 212)(R U V - 3. 在准互补对称放大电路所采用的复合管,其上下两对管子组合形式为（ A ）。
A NPN —NPN 和PNP —NPN B NPN —NPN 和NPN —PNP C PNP —PNP 和PNP —NPN4. 关于复合管的构成，下述正确的是（ A ） A 复合管的管型取决于第一只三极管 B 复合管的管型取决于最后一只三极管C 只要将任意两个三极管相连，就可构成复合管D 可以用N 沟道场效应管代替NPN 管，用P 沟道场效应管代替PNP 管 5.复合管的优点之一是（ B ）。
A 电压放大倍数大B 电流放大系数大C 输出电阻增大D 输入电阻减小 6. 图示电路（ B ）A 等效为PNP 管B 等效为NPN 管C 为复合管，第一只管子的基极是复合管的基极、发射极是复合管的集电极 7. 图示电路（ C ）A ．等效为PNP 管，电流放大系数约为（β1+β2）B ．等效为NPN 管，电流放大系数约为（β1+β2）C ．等效为PNP 管，电流放大系数约为β1β2D ．等效为NPN 管，电流放大系数约为β1β2E ．连接错误，不能构成复合管8. 功率放大电路的最大输出功率是在输入功率为正弦波时，输出基本不失真的情况下，负载上可能获得的最大（ C ）。
A 平均功率B 直流功率C 交流功率9. 一个输出功率为8W 的扩音机，若采用乙类互补对称功放电路，选择功率管时，要求P CM （ A ）。
第八章 功率放大电路
+Vcc
T1
iL RL T2
uo
t
vo t 失真
-Vcc
输入信号 vi在过零前后，输出 信号出现的失真。
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路
乙类双电源互补对称功率放大电路存在的问题
vi很小时,在正、负半周交替过 零处会出现非线性失真，这 个失真称为交越失真。
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
2
P o Vo I
Vom (VCC VCES ) 2 最大不失真功率为： Pomax 2R L 2R L 2 理想最大输出功率为： oM VCC (Vom VCC 略VCES ) P 2R L
2．三极管的管耗PT
1 π PT1 = 0 vCE iCd( t ) 2π
+Vcc T1
偏置电压/V 0.60
为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。
谐波失真度
THD /% 1.22 0.244
ICQ/mA
0.048 0.33
+
Vi -
RL
+ vo -
0.65
0.70
0.75
2.20
13.3
0.0068
0.0028
T2
-Vcc
VCE4=VBE4(R1+R2)/R2
当Vom = VCC 时，η
max=π
2
/4 =78.5％。
8.3.3 功率BJT的选择
1．最大管耗和最大输出功率的关系
1 VCCVom Vom PT 1 ( ) RL 4
2
问：Vom=？ PT1最大, PT1max=？
用PT1对Vom求导得出： PT1max发生在Vom=2VCC/=0. 64VCC处 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得:
放大电路测试试题及答案
郴州市综合职业中专2012学年度第2学期模拟电路课程月考试卷专业:电子级别:2012 班级：学号：姓名:一、填空题（共30分，每空1分）1、当NPN半导体三极管的正向偏置，反向偏置偏置时，三极管具有放大作用,即极电流能控制极电流。
2、根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同,可将三极管放大电路分为，，三种.3、三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。
4、三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时,与之间的关系。
5、为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点.对NPN管组成的基本共射放大电路,如果静态工作点太低，将会产生失真,应调R B,使其，则I B，这样可克服失真。
6、共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。
7、三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。
8、共射组态既有放大作用，又有放大作用。
9、某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1。
7V,V C=1.2V。
可判定该三极管是工作于区的型的三极管。
10、已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3。
5V，②2。
8 V，③5V,试判断：a．①脚是，②脚是，③脚是（e，b，c）;b．管型是(NPN，PNP)；c．材料是(硅，锗）。
11、画放大器交流通路时,和应作短路处理.二、选择题(共40分,每小题2分）1、下列数据中,对NPN型三极管属于放大状态的是。
A、V BE〉0,V BE<V CE时B、V BE<0,V BE〈V CE时C、V BE〉0,V BE〉V CE时D、V BE<0,V BE>V CE时2、工作在放大区域的某三极管，当I B从20μA增大到40μA时，I C从1mA变为2mA则它的β值约为。
A、10B、50C、80D、1003、NPN型和PNP型晶体管的区别是。
A、由两种不同的材料硅和锗制成的B、掺入的杂质元素不同C、P区和N区的位置不同D、管脚排列方式不同4、三极管各极对公共端电位如图所示,则处于放大状态的硅三极管是A、B、C、D、5、当晶体三极管的发射结和集电结都反偏时，则晶体三极管的集电极电流将A、增大B、减少C、反向D、几乎为零6、为了使三极管可靠地截止，电路必须满足A、发射结正偏，集电结反偏B、发射结反偏，集电结正偏C、发射结和集电结都正偏D、发射结和集电结都反偏7、检查放大电路中的晶体管在静态的工作状态（工作区)，最简便的方法是测量A、I BQB、U BEC、I CQD、U CEQ8、对放大电路中的三极管进行测量,各极对地电压分别为U B=2。
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第八章功率放大电路
一、填空题
1、功率放大电路研究的重点是如何在允许失真的情况下，尽可能提高输出_____和______。
2、由于功放电路输入端为大信号，信号放大电路分析时用的微变等效电路法则不再适用，所以对功放电路分析常采用_______法，
3、根据三极管静态工作点的位置不同，放大电路的工作状态可分为______类、______类、______类、_______类。
4、功放管的导通时间越短，管子的功耗越______(填大或者小)，效率越______(填高或者低)。
5、乙类互补推挽功率放大电路的能量转换效率，在理想的情况下最高可达，但这种电路会产生失真现象。
为了消除这种失真，应当给功放管，使其工作于状态。
二、计算分析题
1、如图1所示电路中，设BJT的β=100， V BE=0.7V，V CES=0.5V，电容C对交流可视为短路。
输入信号v i为正弦波。
(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om？
(2)此时R B应调节到什么数值？
(3)此时电路的效率η=？
图1 图2
2、一双电源互补对称功率放大电路如图2所示，已知V CC=12V,R L=8Ω，v i为正弦波。
(1)在BJT的饱和压降V CES=0的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om为多少？每个管子允许的管耗P CM至少应为多少？
(2)当输出功率达到最大时，电源供给的功率P V为多少？当输出功率最大时的输入电压有效值应为多大？
3、电路如图2所示，已知V CC=15V, R L=16Ω，v i为正弦波。
(1)在输入信号V i=8V（有效值）时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？
(2)当输入信号幅值V im=V CC=15V时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？
4、在图3所示电路中，已知V CC＝16V，R L＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│V CES│＝2V，输入电压足够大。
(1)最大输出功率P om和效率η各为多少？
(2)晶体管的最大功耗P Tmax为多少？
图3 图4
5、在图4所示电路中，已知V CC＝15V，T1和T2管的饱和管压降│V CES│＝2V，输入电压足够大。
(1)最大不失真输出电压的有效值？
(2)负载电阻R L上电流的最大值？
(3)最大输出功率P om和效率η？
图5 图6
6、一带前置推动级的甲乙类双电源互补对称功放电路如图5所示，图中V CC=20V，R L=8Ω，T1和T2管的│V CES│＝2V。
(1)当T3管输出信号V o3=10V（有效值）时，计算电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率？
(2)计算该电路的最大不失真输出功率、效率和达到最大不失真输出时所需V o3的有效值？
7、一乙类单电源互补对称（OTL）电路如图6所示，设T1和T2的特性完全对称，v i为正弦波，R L =8Ω
(1)静态时，电容C两端的电压应是多少？
(2)若管子的饱和压降V CES可以忽略不计。
忽略交越失真，当最大不失真输出功率可达到9W 时,电源电压V CC至少应为多少？
8. 在图7所示电路中，已知V CC＝15V，T1和T2管的饱和管压降│V CES│＝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。
(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)若V i＝0.1V时，V o＝5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
图7 图8
9. 某电路的输出级如图8所示。
试分析
(1)R3、R4和T3电路组合有什么作用？(2)电路中引入D1、D2的作用？
12. 2030集成功率放大器的一种应用电路如图7.28所示，双电源供电，电源电压为正负15V，假定其输出级BJT的饱和压降U CES可以忽略不计，u i为正弦电压。
(1)指出该电路属于OTL还是OCL电路？
(2)求理想情况下最大输出功率P om？
(3)求电路输出级的效率η？
图9。