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电工技术第章习题答案
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。填空：
（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=8W，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： V

PE=Pom+PT1+PT2 =12.5+5+5=22.5W
％
（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：
UO3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8W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1＇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=8W，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8W扬声器，应使其输出端经过一个200mF大电容与负载电阻RL相连。电容极性左正右负。
（9）
（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， RL=100W,二极管的性能理想。

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。已知稳压管的稳定电压，负载。
　　 (1) 标出运算放大器A的同相和反相输入端。
　　 (2) 试求输出电压的调整范围。
　　 (3) 为了使调整管的，试求输入电压的值。

题图 7.2.2
【相关知识】
　　 串联型稳压电路。
【解题思路】
　　 (1) 运算放大器的同相和反相输入端的连接要保证电路引入电压负反馈。
　　 (2) 根据确定输出电压的调整范围。
　　 (3) 由，并考虑到电网电压有波动，确定输入电压的值。
【解题过程】
　　 (1) 由于串联型稳压电路实际上是电压串联负反馈电路。为了实现负反馈，取样网络（反馈网络）应接到运放的反相输入端，基准电压应接到运放的同相输入端。所以，运放A的上端为反相输入端（–），下端为同相端（+）。
　　 (2)  根据串联型稳压电路的稳压原理，由图可知

　　式中，为可变电阻滑动触头以下部分的电阻，。
　　当时，最小

　　当时，最大

　　因此，输出电压的可调范围为。
　　（3）由于    
　　当时，为保证，输入电压

　　若考虑到电网电压有波动时，也能保证，那么，实际应用中，输入电压应取。
【常见的错误】
      容易忽视电网电压有波动。
7.2.3 某串联反馈型稳压电路如题图7.2.3所示，图中输入直流电压UI=24V，调整管T1和误差放大管T2的UBE均等与0.7V，稳压管的稳定电压UZ等于5.3V，负载电流等于100mA。试问：
　　 （1）输出电压UO的最大值和最小值各等于多少伏？
　　 （2）当C1的电容量足够大时，变压器副边电压U2等于多少伏？
　　 （3）当电位器RW的滑动端处于什么位置（上端或下端）时，调整管T1的功耗最大？调整管T1的极限参数PCM至少应选多大（应考虑电网有10%的波动）？

题图 7.2.3
【相关知识】
　　 串联反馈型稳压电路。
【解题思路】
　　 （1）由，可求得输出电压的最大值和最小值。
　　 （2）由关系，确定变压器副边电压的大小。
　　 （3）调整管T1的极限参数。
【解题过程】
　　 （1）图中，晶体管T2的基极电位

　　故 输出电压的最大值与最小值分别为

　　（2）           
　　（3）T1的最大功耗出现在RW的最上端

　　考虑电源10％波动时
，
7.2.4 题图7.2.4中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路，已知静态电流IQ=2mA。
　　 （1）写出图（a）中电流IO的表达式，并算出其具体数值；
　　 （2）写出图（b）中电压UO的表达式，并算出当R2=0.51k时的具体数值；
　　 （3）说明这两个电路分别具有什么功能？

图(a)                                                   图(b)
题图 7.2.4
【相关知识】
　　 三端集成稳压器。
【解题思路】
　　 (4) 写出图(a)电路输出电流与稳压器输出电压的表达式。
　　 (5)写出图(b)电路输出电压与稳压器输出电压的表达式。
　　 (6)由表达式分析各电路的功能。
【解题过程】
　　 （1）
　　 （2）
　　 （3）图（a）所示电路具有恒流特性，图（b）所示的电路具有恒压特性。

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