第九章 功率放大電路自 測 題 一、選擇合適的答案，填入空內(nèi)。只需填入A、B或C。 （1）功率放大電路的最大輸出功率是在輸入電壓為正弦波時，輸出基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大 。 A交流功率 B直流功率 C平均功率 （2）功率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是指 。 A輸出功率與晶體管所消耗的功率之比 B最大輸出功率與電源提供的平均功率之比 C晶體管所消耗的功率與電源提供的平均功率之比 （3）在OCL乙類功放電路中，若最大輸出功率為1W，則電路中功放管的集電極最大功耗約為 。 A1W B0.5W C0.2W（4）在選擇功放電路中的晶體管時，應(yīng)當(dāng)特別注意的參數(shù)有 。 A BICM CICBO DBUCEO EPCM FfT（5）若圖T9.1所示電路中晶體管飽和管壓降的數(shù)值為UCES，則最大輸出功率POM 。 A B C圖T9.1 解：（1）A （2）B （3）C （4）B D E （5）C 二、電路如圖T9.2所示，已知T1和T2的飽和管壓降UCES2V，直流功耗可忽略不計。圖T9.2 回答下列問題： （1）R3、R4和T3的作用是什么？ （2）負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和電路的轉(zhuǎn)換效率各為多少？ （3）設(shè)最大輸入電壓的有效值為1V。為了使電路的最大不失真輸出電壓的峰值達到16V，電阻R6至少應(yīng)取多少千歐？ 解：（1）消除交越失真。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）電壓放大倍數(shù)為 R11k，故R5至少應(yīng)取10.3 k。習(xí) 題 9.1 分析下列說法是否正確，凡對者在括號內(nèi)打“”，凡錯者在括號內(nèi)打“”。 （1）在功率放大電路中，輸出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ ） （2）功率放大電路的最大輸出功率是指在基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大交流功率。（ ） （3）當(dāng)OCL電路的最大輸出功率為1W時，功放管的集電極最大耗散功率應(yīng)大于1W。（ ） （4）功率放大電路與電壓放大電路、電流放大電路的共同點是 1）都使輸出電壓大于輸入電壓；（ ） 2）都使輸出電流大于輸入電流；（ ） 3）都使輸出功率大于信號源提供的輸入功率。（ ）（5）功率放大電路與電壓放大電路的區(qū)別是 1）前者比后者電源電壓高；（ ） 2）前者比后者電壓放大倍數(shù)數(shù)值大；（ ） 3）前者比后者效率高；（ ） 4）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的最大不失真輸出電 壓大；（ ）（6）功率放大電路與電流放大電路的區(qū)別是 1）前者比后者電流放大倍數(shù)大；（ ） 2）前者比后者效率高；（ ） 3）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的輸出功率大。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 9.2 已知電路如圖P9.2所示，T1和T2管的飽和管壓降UCES3V，VCC15V， RL8，。選擇正確答案填入空內(nèi)。圖P9.2 （1）電路中D1和D2管的作用是消除 。 A飽和失真 B截止失真 C交越失真 （2）靜態(tài)時，晶體管發(fā)射極電位UEQ 。 A0V B0V C0V （3）最大輸出功率POM 。 A28W B18W C9W （4）當(dāng)輸入為正弦波時，若R1虛焊，即開路，則輸出電壓 。 A為正弦波 B僅有正半波 C僅有負(fù)半波 （5）若D1虛焊，則T1管 。 A可能因功耗過大燒壞 B始終飽和 C始終截止解：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A 9.3 在圖P9.2所示電路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。試問： （1）最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （2）晶體管的最大功耗PTmax為多少？ （3）為了使輸出功率達到Pom，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：（1）最大輸出功率和效率分別為 （2）晶體管的最大功耗 （3）輸出功率為Pom時的輸入電壓有效值 9.4 在圖P9.4所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓UD0.7V，晶體管導(dǎo)通時的UBE0.7V，T2和T4管發(fā)射極靜態(tài)電位UEQ0V。圖P9.4 試問： （1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？ （2）設(shè)R210k，R3100。若T1和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計，則T5管集電極靜態(tài)電流為多少？靜態(tài)時uI？ （3）若靜態(tài)時iB1iB3，則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個參數(shù)可使iB1iB2？如何調(diào)節(jié)？ （4）電路中二極管的個數(shù)可以是1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個最合適？為什么？解：（1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位分別為 UB11.4V UB30.7V UB517.3V （2）靜態(tài)時T5管集電極電流和輸入電壓分別為 （3）若靜態(tài)時iB1iB3，則應(yīng)增大R3。 （4）采用如圖所示兩只二極管加一個小阻值電阻合適，也可只用三只二極管。這樣一方面可使輸出級晶體管工作在臨界導(dǎo)通狀態(tài)，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和D2管之間的動態(tài)電阻又比較小，可忽略不計，從而減小交流信號的損失。 9.5 在圖P9.4所示電路中，已知T2和T4管的飽和管壓降UCES2V，靜態(tài)時電源電流可忽略不計。試問負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：最大輸出功率和效率分別為 9.6 為了穩(wěn)定輸出電壓，減小非線性失真，請通過電阻Rf在圖P9.4所示電路中引入合適的負(fù)反饋；并估算在電壓放大倍數(shù)數(shù)值約為10的情況下，RF的取值。 解：應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，由輸出端經(jīng)反饋電阻Rf接T5管基極，如解圖P9.6所示。 Rf 解圖P9.6 在深度負(fù)反饋情況下，電壓放大倍數(shù) R11 k，所以Rf 10 k。 9.7 估算圖P9.4所示電路T2和T4管的最大集電極電流、最大管壓降和集電極最大功耗。 解：功放管的最大集電極電流、最大管壓降、最大功耗分別為 9.8 在圖P9.8所示電路中，已知VCC15V，T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。求解： （1）最大不失真輸出電壓的有效值； （2）負(fù)載電阻RL上電流的最大值； （3）最大輸出功率Pom和效率。 解：（1）最大不失真輸出電壓有效值 （2）負(fù)載電流最大值 圖P9.8 （3）最大輸出功率和效率分別為 9.9 在圖P9.8所示電路中，R4和R5可起短路保護作用。試問：當(dāng)輸出因故障而短路時，晶體管的最大集電極電流和功耗各為多少？ 解：當(dāng)輸出短路時，功放管的最大集電極電流和功耗分別為 9.10 在圖P9.10所示電路中，已知VCC15V，T1和T2管的飽和管壓降UCES1V，集成運放的最大輸出電壓幅值為13V，二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V。圖P9.10 （1）若輸入電壓幅值足夠大，則電路的最大輸出功率為多少？ （2）為了提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線性失真，應(yīng)引入哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？畫出圖來。 （3）若Ui0.1V時，Uo5V，則反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻的取值約為多少？ 解：（1）輸出電壓幅值和最大輸出功率分別為 （2）應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電路如解圖P9.10所示。解圖P9.10（3）在深度負(fù)反饋條件下，電壓放大倍數(shù)為 R11 k，所以Rf 49 k。9.11 OTL電路如圖P9.11所示。圖P9.11 （1）為了使得最大不失真輸出電壓幅值最大，靜態(tài)時T2和T4管的發(fā)射極電位應(yīng)為多少？若不合適，則一般應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件參數(shù)？ （2）若T2和T4管的飽和管壓降UCES3V，輸入電壓足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM應(yīng)如何選擇？ 解：（1）射極電位UEVCC /212V；若不合適，則應(yīng)調(diào)節(jié)R2。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）T2和T4管ICM、U（BR）CEO和PCM的選擇原則分別為 9.12 已知圖P9.12所示電路中T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，導(dǎo)通時的UBE0.7V，輸入電壓足夠大。圖P9.12 （1）A、B、C、D點的靜態(tài)電位各為多少？ （2）為了保證T2和T4管工作在放大狀態(tài)，管壓降UCE3V，電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：（1）靜態(tài)電位分別為 UA0.7V，UB9.3V，UC11.4V，UD10V（2）最大輸出功率和效率分別為 9.13 圖P9.13所示為兩個帶自舉的功放電路。試分別說明輸入信號正半周和負(fù)半周時功放管輸出回路電流的通路，并指出哪些元件起自舉作用。圖P9.13 解：在圖（a）所示電路中，在信號的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為負(fù)半周，因而T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)T2、地、揚聲器至C4的負(fù)端；在信號的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為正半周，因而T1導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)T2、C4、揚聲器至地。C2、R3起自舉作用。 在圖（b）所示電路中，在信號的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為負(fù)半周，因而T3導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)揚聲器、C2、T3至地；在信號的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級的輸入為正半周，因而T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)揚聲器、T2至C4的負(fù)端。C2、R2起自舉作用。 9.14 LM1877N9為2通道低頻功率放大電路，單電源供電，最大不失真輸出電壓的峰峰值UOPP（VCC6）V，開環(huán)電壓增益為70dB。圖P9.14所示為LM1877N9中一個通道組成的實用電路，電源電壓為24V，C1C3對交流信號可視為短路；R3和C4起相位補償作用，可以認(rèn)為負(fù)載為8。圖P9.14 （1）靜態(tài)時uP、uN、uO各為多少？ （2）設(shè)輸入電壓足夠大，電路的的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：（1）靜態(tài)時 （2）最大輸出功率和效率分別為 9.15 電路如圖9.4.6所示，回答下列問題： （1）？ （2）若VCC15V時最大不失真輸出電壓的峰-峰值為27V，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？解：（1）電壓放大倍數(shù) （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）輸入電壓有效值 9.16 TDA1556 為2通道BTL電路，圖P9.16所示為TDA1556中一個通道組成的實用電路。已知VCC15V，放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖P9.16 （1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓UREF應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時uO1和uO2各為多少伏？ （2）若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）若電路的電壓放大倍數(shù)為20，則為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：（1）基準(zhǔn)電壓 UREFVCC /27.5V 靜態(tài)時 uO1uO27.5V 。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）輸入電壓有效值 9.17 TDA1556 為2通道BTL電路，圖P9.17所示為TDA1556中一個通道組成的實用電路。已知VCC15，放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖P9.17 （1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓UREF應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時uO1和uO2各為多少伏？ （2）若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：同題9.16（1）、（2）。9.18 已知型號為TDA1521、LM1877和TDA1556的電路形式和電源電壓范圍如表所示，它們的功放管的最小管壓降UCEmin均為3V。型 號TDA1521LM1877TDA1556電路形式OCLOTLBTL電源電壓7.520 V6.024V6.018V （1）設(shè)在負(fù)載電阻均相同的情況下，三種器件的最大輸出功率均相同。已知OCL電路的電源電壓VCC10V，試問OTL電路和BTL電路的電源電壓分別應(yīng)取多少伏？ （2）設(shè)僅有一種電源，其值為15V；負(fù)載電阻為32。問三種器件的最大輸出功率各為多少？ 解：（1）OTL電路應(yīng)取VCC20V，BTL電路應(yīng)取VCC13V。 （2）OTL、OCL和BTL電路的最大輸出功率分別為 9.19 電路如圖P9.2所示。在出現(xiàn)下列故障時，分別產(chǎn)生什么現(xiàn)象。 （1）R1開路； （2）D1開路； （3）R2開路； （4）T1集電極開路； （5）R1短路； （6）D1短路。 解：（1）僅有負(fù)半周； （2）T1、T2將因功耗過大而損壞； （3）僅有正半周； （4）T2將因功耗過大而損壞； （5）uOVCCUBE114.3V； （6）稍有交越失真。 9.20 電路如圖P9.4所示。在出現(xiàn)下列故障時，分別產(chǎn)生什麼現(xiàn)象。 （1）R2開路； （2）D1開路； （3）R2短路； （4）T1集電極開路； （5）R3短路。 解：（1）無輸出； （2）功放管將因功耗過大而損壞； （3）uOVCCUBE1UBE216.6V （4）正、負(fù)半周不對稱，正半周幅值小； （5）稍有交越失真。第十章 直流電源自 測 題 一、判斷下列說法是否正確，用“”“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。（1） 直流電源是一種將正弦信號轉(zhuǎn)換為直流信號的波形變換電路。 （ ）（2） 直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換電路，它將交流能量轉(zhuǎn)換為直流能量。 （ ） （3）在變壓器副邊電壓和負(fù)載電阻相同的情況下，橋式整流電路的輸出電流是半波整流電路輸出電流的2倍。（ ） 因此，它們的整流管的平均電流比值為2:1。（ ） （4）若U2為電源變壓器副邊電壓的有效值，則半波整流電容濾波電路和全波整流電容濾波電路在空載時的輸出電壓均為。（ ） （5）當(dāng)輸入電壓UI和負(fù)載電流IL變化時，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕對不變的。（ ）（6）一般情況下，開關(guān)型穩(wěn)壓電路比線性穩(wěn)壓電路效率高。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5）（6） 二、在圖10.3.1（a）中，已知變壓器副邊電壓有效值U2為10V，（T為電網(wǎng)電壓的周期）。測得輸出電壓平均值UO（AV）可能的數(shù)值為 A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V選擇合適答案填入空內(nèi)。（1）正常情況UO（AV） ；（2）電容虛焊時UO（AV） ；（3）負(fù)載電阻開路時UO（AV） ；（4）一只整流管和濾波電容同時開路，UO（AV） 。解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、填空：圖T10.3在圖T10.3所示電路中，調(diào)整管為 ，采樣電路由 組成，基準(zhǔn)電壓電路由 組成， 比較放大電路由 組成， 保護電路由 組成；輸出電壓最小值的表達式為 ，最大值的表達式為 。 解：T1，R1、R2、R3，R、DZ，T2、Rc，R0、T3； 。 四、在圖T10.4所示穩(wěn)壓電路中，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ為6V，最小穩(wěn)定電流IZmin為5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax為40mA；輸入電壓UI為15V，波動范圍為10；限流電阻R為200。圖T10.4 （1）電路是否能空載？為什么？ （2）作為穩(wěn)壓電路的指標(biāo)，負(fù)載電流IL的范圍為多少？ 解：（1）由于空載時穩(wěn)壓管流過的最大電流 所以電路不能空載。（2）根據(jù)，負(fù)載電流的最大值 根據(jù)，負(fù)載電流的最小值 所以，負(fù)載電流的范圍為12.532.5mA。 五、在圖10.5.24所示電路中，已知輸出電壓的最大值UOmax為25V，R1240；W117的輸出端和調(diào)整端間的電壓UR1.25V，允許加在輸入端和輸出端的電壓為340V。試求解： （1）輸出電壓的最小值UOmin； （2）R2的取值； （3）若UI的波動范圍為10，為保證輸出電壓的最大值UOmax為25V，UI至少應(yīng)取多少伏？為保證W117安全工作，UI的最大值為多少伏？ 解：（1）輸出電壓的最小值UOmin1.25V （2）因為 所以 R14.56k（3）輸入電壓的取值范圍為 六、電路如圖T10.6所示。合理連線，構(gòu)成5V的直流電源。圖T10.6 解：1接4，2接6，5接7、9，3接8、11、13，10接12。如解圖T10.6所示。解圖T10.6習(xí) 題 10.1 判斷下列說法是否正確，用“”或“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。 （1）整流電路可將正弦電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。（ ） （2）電容濾波電路適用于小負(fù)載電流，而電感濾波電路適用于大負(fù)載電流。（ ） （3）在單相橋式整流電容濾波電路中，若有一只整流管斷開，輸出電壓平均值變?yōu)樵瓉淼囊话搿＃?） 解：（1） （2） （3） 10.2 判斷下列說法是否正確，用“”或“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。 （1）對于理想的穩(wěn)壓電路，UO/UI0，Ro0。（ ） （2）線性直流電源中的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，開關(guān)型直流電源中的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。（ ） （3）因為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中引入了深度負(fù)反饋，因此也可能產(chǎn)生自激振蕩。（ ） （4）在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大負(fù)載電流；（ ） 而且，其最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之差應(yīng)大于負(fù)載電流的變化范圍。（ ）解：（1） （2） （3） （4） 10.3 選擇合適答案填入空內(nèi)。 （1）整流的目的是 。 A. 將交流變?yōu)橹绷?B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將正弦波變?yōu)榉讲?（2）在單相橋式整流電路中，若有一只整流管接反，則 。 A. 輸出電壓約為2UD B. 變?yōu)榘氩ㄖ绷?C. 整流管將因電流過大而燒壞 （3）直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的目的是 。 A. 將交流變?yōu)橹绷?B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將交、直流混合量中的交流成分濾掉 （4）濾波電路應(yīng)選用 。A. 高通濾波電路 B. 低通濾波電路 C. 帶通濾波電路 解：（1）A （2）C （3）C （4）B 10.4 選擇合適答案填入空內(nèi)。 （1）若要組成輸出電壓可調(diào)、最大輸出電流為3A的直流穩(wěn)壓電源，則應(yīng)采用 。 A. 電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 B. 電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 C. 電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 D. 電感濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 （2）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大環(huán)節(jié)所放大的對象是 。 A. 基準(zhǔn)電壓 B. 采樣電壓 C. 基準(zhǔn)電壓與采樣電壓之差 （3）開關(guān)型直流電源比線性直流電源效率高的原因是 。 A. 調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài) B. 輸出端有LC濾波電路 C. 可以不用電源變壓器 （4）在脈寬調(diào)制式串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路中，為使輸出電壓增大，對調(diào)整管基極控制信號的要求是 。 A. 周期不變，占空比增大 B. 頻率增大，占空比不變 C. 在一個周期內(nèi)，高電平時間不變，周期增大 解：（1）D （2）C （3）A （4）A 10.5 在圖10.2.5（a）所示電路中，已知輸出電壓平均值UO（AV）15V，負(fù)載電流平均值IL（AV）100mA。 （1）變壓器副邊電壓有效值U2？ （2）設(shè)電網(wǎng)電壓波動范圍為10。在選擇二極管的參數(shù)時，其最大整流平均電流IF和最高反向電壓UR的下限值約為多少？ 解：（1）輸出電壓平均值，因此變壓器副邊電壓有效值 （2）考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為10，整流二極管的參數(shù)為 10.6 電路如圖P10.6所示，變壓器副邊電壓有效值為2U2。 （1）畫出u2、uD1和uO的波形； （2）求出輸出電壓平均值UO（AV）和輸出電流平均值IL（AV）的表達式； （3）二極管的平均電流ID（AV）和所承受的最大反向電壓URmax的表達式。 圖P10.6 解圖P10.6 解：（1）全波整流電路，波形如解圖P10.6所示。 （2）輸出電壓平均值UO（AV）和輸出電流平均值IL（AV）為 （3）二極管的平均電流ID（AV）和所承受的最大反向電壓UR為 10.7 電路如圖P10.7所示，變壓器副邊電壓有效值U2150V，U2220V。試問：圖P10.7 （1）輸出電壓平均值UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？ （2）各二極管承受的最大反向電壓為多少？ 解：（1）兩路輸出電壓分別為 UO10.45（U21U22）31.5V UO20.9U2218V （2）D1的最大反向電壓 D2、D3的最大反向電壓 10.8 電路圖P10.8所示。 （1）分別標(biāo)出uO1和uO2對地的極性； （2）uO1、uO2分別是半波整流還是全波整流？ （3）當(dāng)U21U2220V時，UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？（4）當(dāng)U2118V，U2222V時，畫出uO1、uO2的波形；并求出UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？圖P10.8 解：（1）均為上“”、下“”。 （2）均為全波整流。（3） UO1（AV）和UO2（AV）為 UO1（AV）UO2（AV）0.9U210.9U2218V （4）uO1、uO2的波形如解圖P10.8所示。它們的平均值為 UO1（AV）UO2（AV）0.45U210.45U2218V解圖P10.8 10.9 分別判斷圖P10.9所示各電路能否作為濾波電路，簡述理由。圖P10.9 解：圖（a）、（b）所示電路可用于濾波，圖（c）所示電路不能用于濾波。因為電感對直流分量的電抗很小、對交流分量的電抗很大，所以在濾波電路中應(yīng)將電感串聯(lián)在整流電路的輸出和負(fù)載之間。因為電容對直流分量的電抗很大、對交流分量的電抗很小，所以在濾波電路中應(yīng)將電容并聯(lián)在整流電路的輸出或負(fù)載上。 10.10 試在圖P10.10所示電路中，標(biāo)出各電容兩端電壓的極性和數(shù)值，并分析負(fù)載電阻上能夠獲得幾倍壓的輸出。圖P10.10 解：在圖（a）所示電路中，C1上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為右“”左“”，數(shù)值為二倍壓；C3上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為三倍壓。負(fù)載電阻上為三倍壓。 在圖（b）所示電路中，C1上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C3、C4上電壓極性均為右“”左“”，數(shù)值均為二倍壓。負(fù)載電阻上為四倍壓。 10.11 電路如圖T10.4所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V，最小穩(wěn)定電流為5mA，允許耗散功率為240mW，動態(tài)電阻小于15。試問： （1）當(dāng)輸入電壓為2024V、RL為200600時，限流電阻R的選取范圍是多少？ （2）若R390，則電路的穩(wěn)壓系數(shù)Sr為多少？ 解：（1）因為IZmaxPZM /UZ40mA ，ILUZ /RL1030mA，所以R的取值范圍為 （2）穩(wěn)壓系數(shù)為 10.12 電路如圖P10.12所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V，最小穩(wěn)定電流為5mA，允許耗散功率為240mW；輸入電壓為2024V，R1360。試問：圖P10.12 （1）為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作，R2應(yīng)選多大？ （2）當(dāng)R2按上面原則選定后，負(fù)載電阻允許的變化范圍是多少？ 解：R1中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為 （1） 為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作 （2） 負(fù)載電流的最大值 負(fù)載電阻的變化范圍 10.13 電路如圖T10.3所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ4.3V，晶體管的UBE0.7V，R1R2R3300，R05。試估算： （1）輸出電壓的可調(diào)范圍； （2）調(diào)整管發(fā)射極允許的最大電流； （3）若UI25V，波動范圍為10，則調(diào)整管的最大功耗為多少。 解：（1）基準(zhǔn)電壓URUZUBE5V，輸出電壓的可調(diào)范圍 （2）調(diào)整管發(fā)射極最大電流 IEmaxUBE / R0140mA （3）調(diào)整管的最大管壓降和最大功耗分別為 UCEmaxUImaxUOmin20V PTmaxIEmax UCEmax2.8W 10.14 電路如圖P10.14所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ6V，晶體管的UBE0.7V，R1R2R3300，UI24V。判斷出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，分別因為電路產(chǎn)生什么故障（即哪個元件開路或短路）。圖P10.14（1）UO24V； （2）UO23.3V；（3）UO12V且不可調(diào)； （4）UO6V且不可調(diào)； （5）UO可調(diào)范圍變?yōu)?12V。 解：（1）T1的c、e短路； （2）Rc短路； （3）R2短路； （4）T2的b、c短路； （5）R1短路。 10.15 直流穩(wěn)壓電源如圖P10.15所示。 （1）說明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。 （2）標(biāo)出集成運放的同相輸入端和反相輸入端。（3） 寫出輸出電壓的表達式。圖P10.15 解：（1）整流電路：D1D4；濾波電路：C1；調(diào)整管：T1、T2；基準(zhǔn)電壓電路：、R、DZ；比較放大電路：A；取樣電路：R1、R2、R3。 （2）為了使電路引入負(fù)反饋，集成運放的輸入端上為“”下為“”。 （3）輸出電壓的表達式為 10.16 電路如圖P10.16所示，設(shè)，晶體管T的，R11，R22，IDIB。求解負(fù)載電流IL與的關(guān)系式。圖P10.16解：因為，ICIE，所以 10.17 在圖P10.17所示電路中，R1240，R23k；W117輸入端和輸出端電壓允許范圍為340V，輸出端和調(diào)整端之間的電壓UR為1.25V。試求解： （1）輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍； （2）輸入電壓允許的范圍； 解：（1）輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍 （2）輸入電壓取值范圍 圖P10.17 10.18 試分別求出圖P10.18所示各電路輸出電壓的表達式。圖P10.18 解：在圖（a）所示電路中，W7812的輸出為UREF，基準(zhǔn)電壓 輸出電壓的表達式 在圖（b）所示電路中，輸出電壓的表達式 UOUZUREF（UZ1.25）V 在圖（c）所示電路中，輸出電壓的表達式 10.19 兩個恒流源電路分別如圖10.19（a）（b）所示。 （1）求解各電路負(fù)載電流的表達式； （2）設(shè)輸入電壓為20V， 晶體管飽和壓降為3V， b-e間電壓數(shù)值UBE0.7V；W7805輸入端和輸出端間的電壓最小值為3V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ5V；R1R50。分別求出兩電路負(fù)載電阻的最大值。圖P10.19 解：（1）設(shè)圖10.19（b）中W7805的輸出電壓為。圖示兩個電路輸出電流的表達式分別為 （2）兩個電路輸出電壓的最大值、輸出電流和負(fù)載電阻的最大值分別為 10.20 在圖10.6.3所示電路中，已知采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓，試定性畫出uN2、uP2、uB和uO的波形。 解：參閱圖10.6.2和10.6.4。 10.21 在圖10.6.8所示電路中，若需要輸出電壓有一定的調(diào)節(jié)范圍，則應(yīng)如何改進電路，請畫出電路來。解：改進電路如解圖10.21所示。值得注意的是通常開關(guān)型穩(wěn)壓電源輸出電壓的可調(diào)范圍很小，故R2的取值較R1、R3要小。解圖10.21第十一章 模擬電子電路讀圖習(xí) 題 11.1 電路如圖P11.1所示，其功能是實現(xiàn)模擬計算，求解微分方程。 （1）求出微分方程； （2）簡述電路原理。圖P11.1 解：（1）設(shè)A1、A3的輸出電壓分別為uO1、uO3。由于每個集成運放均引入了負(fù)反饋，根據(jù)“虛斷” 和“虛短”可得下列關(guān)系式及微分方程： （2）當(dāng)參數(shù)選擇合適時，輸入合適uI，便可在輸出得到模擬解uO。 11.2 圖P11.2所示為反饋式穩(wěn)幅電路，其功能是：當(dāng)輸入電壓變化時，輸出電壓基本不變。主要技術(shù)指標(biāo)為 （1）輸入電壓波動20時，輸出電壓波動小于0.1； （2）輸入信號頻率從502000Hz變化時，輸出電壓波動小于0.1； （3）負(fù)載電阻從10k變?yōu)? k時，輸出電壓波動小于0.1。 要求： （1）以每個集成運放為核心器件，說明各部分電路的功能； （2）用方框圖表明各部分電路之間的相互關(guān)系； （3）簡述電路的工作原理。 提示：場效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū)，電路通過集成運放A3的輸出控制場效應(yīng)管的工作電流，來達到調(diào)整輸出電壓的目的。圖P11.2 解：（1）A1：反相比例運算電路；A2：半波精密整流電路；A3：二階低通濾波器；T：等效成可變電阻。（2）圖P11.2所示電路的方框圖如解圖P11.2所示。解圖P11.2 （3）當(dāng)參數(shù)選擇合適時，若ui幅值增大導(dǎo)致uO增大，則rds減小，使得uO1、uO2減小，從而使uO減小，趨于原來數(shù)值。過程簡述如下： uIuOrDSuO1uO2 uO 若ui幅值減小，則各物理量的變化與上述過程相反。 11.3 在圖P11.2所示電路中，參數(shù)如圖中所標(biāo)注。設(shè)場效應(yīng)管D-S之間的等效電阻為rds。 （1）求出輸出電壓uO與輸入電壓uI、rds的運算關(guān)系式；說明當(dāng)uI增大時，rds應(yīng)如何變化才能使uO穩(wěn)幅？ （2）當(dāng)uI為1kHz的正弦波時，定性畫出uO和uO2的波形。 （3）uO3是直流信號，還是交流信號，為什么？為使uO穩(wěn)幅，當(dāng)uI因某種原因增大時，uO3的幅值應(yīng)當(dāng)增大，還是減小，為什么？ （4）電位器RW的作用是什么？解：（1）列A1反相輸入端的節(jié)點電流方程可得 為了在uI 變化時uO 基本不變，uI增大時rds應(yīng)減小。 （2）A2與D1、D2、R6等組成半波整流電路，uO2和uO的關(guān)系為 因此波形如解圖P11.3所示。（3）uO3為直流信號，因為A3組成了 解圖P11. 3二階低通濾波器，所以uO3是uO2的平均值。 uI增大時uO3應(yīng)增大；因為只有uO3增大rDS才會減小。 （4）調(diào)零。 11.4 在圖P11.2所示電路中，設(shè)場效應(yīng)管d-s之間的等效電阻為rds。為了使得輸入電壓uI波動20時，輸出電壓uO波動小于0.1，rds應(yīng)變化百分之多少？解：當(dāng)uI變化20時，uO變化0.1。根據(jù) ，此時（）變化0.5%，即變化0.5% 。 11.5 五量程電容測量電路如圖P11.5所示，CX為被測電容，輸出電壓uO是一定頻率的正弦波，uO經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，送入數(shù)字顯示器，即可達到測量結(jié)果。（1）以每個集成運放為核心器件，說明各部分電路的功能；（2）用方框圖表明各部分電路之間的相互關(guān)系；（3）簡述電路的工作原理。圖P11.5 解：（1）A1：文氏橋振蕩電路；A2：反相比例運算電路；A2：CAC（電容交流電壓）轉(zhuǎn)換電路；A4：帶通濾波器。（2）圖P11.5所示電路的方框圖如解圖P11.5所示。解圖P11.5 （3）文氏橋振蕩電路輸出頻率為f0的正弦波，經(jīng)反相比例運算電路作用于被測電容，通過C-AC電路轉(zhuǎn)換成與電容容量成正比的交流電壓，再通過中心頻率為f0的帶通濾波器輸出頻率