電子線路_非線性部分第一章　習(xí)題解答

1、1-2 一功率管，它的最大輸出功率是否僅受其極限參數(shù)限制？為什么？解：否。還受功率管工作狀態(tài)的影響，在極限參數(shù)中，PCM 還受功率管所處環(huán)境溫度、散熱條件等影響。1-3 一功率放大器要求輸出功率P。= 1000 W，當(dāng)集電極效率hC由40提高到70時(shí)，試問(wèn)直流電源提供的直流功率PD和功率管耗散功率PC各減小多少？解：當(dāng)hC1 = 40% 時(shí)，PD1 = Po/hC = 2500 W，PC1 = PD1 - Po=1500 W當(dāng)hC2 = 70% 時(shí)，PD2 = Po/hC =1428.57 W，PC2 = PD2 - Po = 428.57 W可見，隨著效率升高，PD下降，(PD1 - PD2

2、) = 1071.43 WPC下降，(PC1 - PC2) = 1071.43 W1-6 如圖所示為低頻功率晶體管3DD325的輸出特性曲線，由它接成的放大器如圖1-2-1（a）所示，已知VCC = 5 V，試求下列條件下的PL、PD、hC（運(yùn)用圖解法）：（1）RL = 10W，Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn)，充分激勵(lì)；（2）RL = 5 W，IBQ同（1）值，Icm = ICQ；（3）RL = 5W，Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn)，激勵(lì)同（1）值；（4）RL = 5 W，Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn)，充分激勵(lì)。解：(1) RL = 10 W 時(shí)，作負(fù)載線(由VCE = VCC - ICRL)，取Q在放大區(qū)負(fù)載線中點(diǎn)，充分激勵(lì)，由圖

3、得VCEQ1 = 2.6V，ICQ1 = 220mA，IBQ1 = Ibm = 2.4mA因?yàn)閂cm = VCEQ1-VCE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V，Icm = I CQ1 = 220 mA所以，PD = VCC ICQ1 = 1.1 W，hC = PL/ PD = 24%(2) 當(dāng) RL = 5 W 時(shí)，由VCE = VCC - ICRL作負(fù)載線，IBQ同(1)值，即IBQ2 = 2.4mA，得Q2點(diǎn)，VCEQ2 = 3.8V，ICQ2 = 260mA這時(shí)，Vcm = VCC-VCEQ2 = 1.2 V，Icm = I CQ2 = 260 mA所以 ，PD

4、= VCC ICQ2 = 1.3 W，hC = PL/ PD = 12%(3) 當(dāng) RL = 5 W，Q在放大區(qū)內(nèi)的中點(diǎn)，激勵(lì)同(1)，由圖Q3點(diǎn)，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA相應(yīng)的vCEmin = 1.55V，iCmax= 700mA。因?yàn)閂cm = VCEQ3 - vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax - I CQ3 = 240 mA所以，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，hC = PL/ PD = 6.26%(4) 當(dāng) RL = 5 W，充分激勵(lì)時(shí)，Icm = I CQ3 = 460 mA

5、，Vcm = VCC-VCEQ3 = 2.25 V所以 ，PD = VCC ICQ3 = 2.3 W，hC = PL/ PD = 22.5%1-7 如圖所示為三種甲類功率放大器的輸出電路，采用相同的功率管及VCC值。設(shè)VCE(sat) = 0，I CEO = 0，變壓器是理想無(wú)耗的，試在同一輸出特性曲線上作出各電路的交、直流負(fù)載線，并求這三種放大器的最大輸出功率之比。解：(1) 直流負(fù)載線方程 vCE = VCC - iCRC，負(fù)載線CD，當(dāng)iC = ICQ 時(shí)，VCEQ = VCC - ICQRC。 交流負(fù)載線中點(diǎn)過(guò)Q，斜率為(-1/)，根據(jù)交流負(fù)載線 AB得Icm = I CQ，Vcm =

6、 VCEQ = Icm代入VCEQ方程中 Vcm = VCC- IcmRC = VCC- ICQRC = VCC- 2Icm= VCC- 2Vcm解得即 所以 (2) 交流負(fù)載相同，均為CF ，為獲最大輸出功率，Q處于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，故Vcm = VCEQ = VCC/2，所以 (3) 因?yàn)橹绷髫?fù)載電阻為零，故直流負(fù)載線為CG，交流負(fù)載線斜率為(-1/)的直線MN，當(dāng)QC處于中點(diǎn)時(shí)，得Vcm = VCEQ = VCC， 所以所以1-8 如圖（a）所示為變壓器耦合甲類功率放大電路，圖（b）所示為功率管的理想化輸出特性曲線。已知RL = 8 W，設(shè)變壓器是理想的，RE上的直流壓降可忽略，試運(yùn)用圖

7、解法：（1）VCC = 15 V， = 50 W，在負(fù)載匹配時(shí)，求相應(yīng)的n、PLmax、hC；（2）保持（1）中VCCIbm不變，將ICQ增加一倍，求PL值；（3）保持（1）中ICQ、Ibm不變，將VCC增加一倍，求PL值；（4）在（3）條件中，將Ibm增加一倍，試分析工作狀態(tài)。解：(1) 因?yàn)閂CC = 15 V，= 50 W，負(fù)載匹配時(shí)，由此得知Q1的坐標(biāo)為Q1(15V，0.3A)，Q1點(diǎn)處于交流負(fù)載線AB的中點(diǎn)，其在坐標(biāo)軸上的截距為A(32 V，0)，B(0，0.6A)。由圖可見Icm = ICQ1=0.3A，Vcm = VCC = 15 V此時(shí)， ，(2) 是否變化沒(méi)說(shuō)明，故分兩種情況

8、討論當(dāng)不變時(shí)，因?yàn)镮CQ增加一倍，因此，已不是匹配值，其交流負(fù)載線平行移動(dòng)，為一條過(guò)Q2點(diǎn)的直線EF(不變，斜率不變，ICQ增加，Q點(diǎn)升高)此時(shí)，由于VCC、Ibm、都不變，其PLmax亦不變，為2.25 W(Ibm不變，Icm不變，Vcm不變)但 PD = VCC ´ ICQ = 9 W hC = PLmax/ PD = 25%當(dāng)改變時(shí)，且< 50 W，交流負(fù)載線以Q2為中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于VCC、Ibm、Icm不變，因而¯ ® PL¯ hC ¯當(dāng)> 50 W，交流負(fù)載線以Q2為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于激勵(lì)不變，輸出將出現(xiàn)飽和失真

9、。(3) VCC = 30 V，交流負(fù)載線平移到EF，靜態(tài)工作點(diǎn)為Q3，因?yàn)镮bm不變，所以Vcm不變，Icm不變，因此PL不變，PL= 2.25 W，但VCC = 30 V，所以PD = VCC ´ ICQ = 9 W hC = PL/ PD = 25%(4) Ibm= 6 mA，以Q3點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)，出現(xiàn)截止失真。1-9 單管甲類變壓器耦合和乙類變壓器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303、相同的電源電壓VCC和負(fù)載RL，且甲類放大器的等于匹配值，設(shè)VCE(sat) = 0， ICEO = 0，RE忽略不計(jì)。（1）已知VCC = 30 V，放大器的iCmax = 2 A，

10、RL = 8 W，輸入充分激勵(lì)，試作交流負(fù)載線，并比較兩放大器的Pomax、 PCmax、hC、n；（2）功率管的極限參數(shù)PCM = 30 W，ICM = 3 A，V (BR)CEO= 60 V，試求充分利用功率管時(shí)兩放大器的最大輸出功率Pomax。解：(1) 見表甲類乙類交流負(fù)載線PomaxPCmax2Pomax = 30 W0.2Pomax = 6 W(單管)hC50%78.5%n(2)見表甲類乙類Pomax所以所以1-14 如圖所示為兩級(jí)功放電路，其中，Tl、T2工作于乙類，試指出T4、R2、R3的作用。當(dāng)輸人端加上激勵(lì)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載電流為iL = 2sinwt（A），討計(jì)算：（1）當(dāng)

11、RL = 8 W時(shí)的輸出功率PL；（2）每管的管耗PC；（3）輸出級(jí)的效率hC。設(shè)R5、R6電阻不計(jì)。解：T4、R2、R3組成具有直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋的恒壓源，給T1、T2互補(bǔ)管提供克服交越失真的直流正偏壓。(1) (2) (3) 1-16 試按下列要求畫單電源互補(bǔ)推挽功率放大器電路：（1）互補(bǔ)功率管為復(fù)合管；（2）推動(dòng)級(jí)采用自舉電路；（3）引入末級(jí)過(guò)流保護(hù)電路；（4）采用二極管偏置電路。解：按要求畫出的單電源互補(bǔ)推挽功率放大器電路如圖所示。圖中T1為推動(dòng)級(jí)，T2、T3、T4、T5為準(zhǔn)互補(bǔ)推挽功率級(jí)，D1、D2為末級(jí)偏置電路，T6、T7為過(guò)流保護(hù)電路，C2為自舉電容。1-17 兩級(jí)功放原理電路如圖所示。試：（1）簡(jiǎn)述電路工作原理；（2）已知VCC = ，各管VBE(o