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四川省对口升学考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练专辑,共30份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子信息类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加电子信息类高考的学生。与本专辑配套的还有四川省单独招生考试《电工技术基础与技能》《单片机原理及应用》45分钟专题训练专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
《电子技术基础与技能》
第三章 常用放大器及其应用
课题二 低频功率放大器
时间:45分钟 总分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、选择题(本大题共20小题,每小题 2 分,共40分)
1.功率放大电路的主要作用是( )
A. 提高电压放大倍数 B. 提高电流放大倍数
C. 向负载提供足够大的功率 D. 提高输入电阻
【答案】C
【解析】功率放大电路的主要任务是向负载提供足够大的功率,以驱动负载工作,如扬声器发声、继电器动作等。而提高电压放大倍数是电压放大器的主要作用,提高电流放大倍数主要是电流放大器的功能,提高输入电阻一般是为了减小对信号源的影响,并非功率放大电路的主要目的。故选C选项。
2.功率放大电路与电压放大电路的主要区别是( )
A. 功率放大电路的输入信号大,电压放大电路的输入信号小
B. 功率放大电路的输出功率大,电压放大电路的输出功率小
C. 功率放大电路的电压放大倍数大,电压放大电路的电压放大倍数小
D. 功率放大电路的效率高,电压放大电路的效率低
【答案】B
【解析】功率放大电路和电压放大电路本质区别在于输出端,功率放大电路着重于向负载提供足够大的功率,输出功率大;电压放大电路主要是对输入电压进行放大,输出功率相对较小。输入信号大小不是两者的本质区别;电压放大倍数大小也不是区分两者的关键;虽然功率放大电路通常更关注效率,但不能一概而论说功率放大电路效率高,电压放大电路效率低。所以选 B。
3.甲类功率放大电路的效率较低,主要原因是( )
A. 三极管的导通时间短 B. 三极管的静态电流大
C. 三极管的输入电阻小 D. 三极管的输出电阻大
【答案】B
【解析】甲类功率放大电路中,三极管在整个信号周期内都导通,静态电流较大。在没有输入信号时,电源也要消耗功率,这些功率主要消耗在三极管上,转化为热量,导致效率较低。而三极管导通时间短是乙类功放特点;输入电阻和输出电阻大小与效率低并无直接关联。所以选 B。
4.乙类功率放大电路的主要失真形式是( )
A. 饱和失真 B. 截止失真 C. 交越失真 D. 频率失真
【答案】C
【解析】乙类功率放大电路中,三极管仅在信号的半个周期内导通,当输入信号过零时,由于三极管存在死区电压,会出现两个三极管都不导通的情况,导致输出信号在过零点附近出现失真,这种失真称为交越失真。饱和失真是三极管进入饱和区产生的;截止失真是三极管进入截止区产生的;频率失真是由于放大器对不同频率信号放大倍数不同产生的。所以选C。
5.OCL 功放电路是指( )
A. 单电源互补对称功率放大电路 B. 双电源互补对称功率放大电路
C. 变压器耦合功率放大电路 D. 阻容耦合功率放大电路
【答案】B
【解析】OCL是双电源互补对称功率放大电路,它不需要输出耦合电容,采用正、负双电源供电。单电源互补对称功率放大电路是 OTL;变压器耦合和阻容耦合功率放大电路是其他类型的功率放大电路形式。所以选 B。
6.在 OCL 功放电路中,若输入信号为正弦波,输出信号会出现( )失真,需要采用( )措施来改善。
A. 交越,甲乙类工作状态 B. 饱和,增大电源电压
C. 截止,减小负载电阻 D. 频率,增大输入信号幅度
【答案】A
【解析】OCL 功放电路如果工作在乙类状态,会出现交越失真。为了改善交越失真,通常让功放电路工作在甲乙类状态,给三极管设置一个较小的静态偏置电流,使三极管在信号过零点附近也能导通。饱和失真可以通过调整偏置或减小输入信号等方法改善,增大电源电压可能会使饱和失真更严重;截止失真可以通过调整偏置等方法改善,减小负载电阻不一定能解决截止失真问题;频率失真主要与电路的频率特性有关,增大输入信号幅度不能解决频率失真问题。所以选 A。
7.OCL 功放电路的效率最高可达( )
A. 25% B. 50% C. 78.5% D. 100%
【答案】C
【解析】在理想情况下,乙类工作状态的 OCL 功放电路效率最高可达 78.5%。这是因为乙类功放三极管只在半个周期导通,电源提供的功率利用率较高。但实际中由于存在各种损耗,效率会低于这个值。所以选 C。
8.在 OTL 功放电路中,输出耦合电容的作用是( )
A. 隔直流通交流 B. 提高电压放大倍数 C. 增大输出功率 D. 减小失真
【答案】A
【解析】OTL 功放电路采用单电源供电,输出耦合电容的主要作用是隔直流通交流。它可以阻止直流成分通过负载,同时让交流信号顺利传输到负载上。输出耦合电容对电压放大倍数、输出功率和失真的影响不是其主要作用。所以选 A。
9.对于 OTL 功放电路,要提高其效率,可采取的措施是( )
A. 增大电源电压 B. 减小负载电阻 C. 采用甲乙类工作状态 D. 增大输入信号幅度
【答案】C
【解析】采用甲乙类工作状态可以减少三极管的静态功耗,提高电源的利用率,从而提高效率。增大电源电压会增加电源的总功率消耗,不一定能提高效率;减小负载电阻会使输出功率变化,但不一定能提高效率;增大输入信号幅度只是改变了输出功率的大小,与效率提高无关。所以 A、B、D 选项错误。所以选 C。
10.功率放大电路按三极管的导通角分类,不包括以下哪种类型( )
A. 甲类 B. 乙类 C. 丙类 D. 甲乙类
【答案】C
【解析】功率放大电路按三极管的导通角可分为甲类(导通角为 360°)、乙类(导通角为 180°)和甲乙类(导通角大于 180° 小于 360°)。丙类功放一般用于高频谐振功率放大等特殊场合,不在本题所涉及的按导通角对功率放大电路的常规分类范围内。所以选 C。
11.在OCL电路中,忽略功放管的饱和压降,负载上输出信号电压的最大值为 ( )
A.Vcc B. 2Vcc C.Vcc/2 D.Vcc/RL
【答案】A
【解析】OCL 电路是无输出电容的功率放大电路,采用双电源供电。在理想情况下,负载上能够得到的最大输出电压幅值接近于电源电压Vcc。所以负载上输出信号电压的最大值为Vcc,答案选 A。
12.在OTL电路中,忽略功放管的饱和压降,负载上输出信号电压的最大值为 ()
A.Vcc B. 2Vcc C.Vcc/2 D.Vcc/RL
【答案】C
【解析】OTL 电路是无输出变压器的功率放大电路,采用单电源供电。静态时,输出端的直流电位为Vcc/2,在理想情况下,输出电压的最大幅值为Vcc/2。所以负载上输出信号电压的最大值为 Vcc/2,答案选 C。
13.如图所示的复合管β1=50,β2=40,复合管总的电流放大倍数β值约为 ( )
A.40 B.50 C.90 D.2 000
【答案】D
【解析】对于复合管,其总的电流放大倍数β近似等于两只晶体管电流放大倍数的乘积。即β=β1×β2=50×40=2000。所以复合管总的电流放大倍数值约为 2000,答案选 D。
14.如图所示是两只复合管,复合管的类型分别是 ( )
A.NPN型与 PNP型 B.PNP型与 NPN型 C.NPN型与NPN型 D.PNP型与 PNP型
【答案】A
【解析】对于复合管(a),晶体管VT1和VT2均为 NPN型晶体管。根据复合管的组成规则,当两个品体管的连接方式使得电流从复合管的基极流入,从发射极流出,且两个晶体管的类型相同或组合符合一定规则时,复合管的类型与第一个品体管VT1的类型相同。在复合管(a)中,VI1是 NPN 型晶体管,所以复合管(a)是NPN型。对于复合管(b),晶体管VT1是 PNP 型晶体管,VT2是 PNP型晶体管同样根据复合管的组成规则,复合管的类型与第一个晶体管VT1的类型相同。在复合管(b)中,VT1是 PNP型晶体管,所以复合管(b)是 PNP型。答案选 A。
15.OTL 功率放大器中要求在8Ω的负载上获得最大不失真功率9W,应选的电源电压为( )
A.6V B.9V C.12V D.24V
【答案】D
【解析】OTL功率放大器在理想情况下(忽略功放管的饱和压降),最大不失真输出功率Pom的计算公式为
,已知Pom=9W,RL=80,将其代入公式可得Vcc =24V,所以答案选 D。
16.乙类互补对称电路会出现交越失真,它是一种 ( )
A.频率失真 B.饱和失真 C.非线性失真 D.线性失真
【答案】C
【解析】交越失真产生的原因是由于晶体管存在死区电压,在输入信号较小时,晶体管不导通,使得输出信号在过零附近出现失真。这种失真与晶体管的非线性特性有关,属于非线性失真。频率失真:是指由于放大电路对不同频率信号的放大倍数和相移不同而产生的失真,与交越失真产生原因不同,A 选项错误。
饱和失真:是指晶体管工作在饱和区时产生的失真,交越失真不是饱和失真,B 选项错误。线性失真:包括幅频失真和相频失真,是由线性元件引起的,交越失真不属于线性失真,D 选项错误。所以交越失真是一种非线性失真,答案选 C。
17.在 OCL 乙类功放电路中,负载电流最大值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在 OCL 乙类功放电路中,忽略功放管的饱和压降,当输入信号足够大时,负载电流最大,答案选 A。
18.在 OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为2W,则电路中功放管的最大功耗约为( )
A.2 W B.1W C.0.4 W D.0.2 W
【答案】C
【解析】在 OCL乙类功放电路中,功放管的最大功耗PTmax≈0.2Pom,已知Pom=2W,则PTmax≈0.2x2=0.4W,答案选C。
19.功率放大器通常在多级放大器位置的 ( )
A.前级 B.中间级 C.末级 D.不确定
【答案】C
【解析】功率放大器的作用是向负载提供足够大的功率,一般位于多级放大器的末级,答案选 C。
20.OTL功率放大电路中,输出端中点静态电位应为( )
A.0 B.Vcc C.2Vcc D.Vcc/2
【答案】D
【解析】 OTL 功率放大电路是采用单电源供电的互补对称功率放大电路,静态时,输出端中点的直流电位为Vcc/2,答案选 D。
二、判断题(本大题共10小题,每题 2分,共 20 分)
1.功率放大电路只需要考虑输出功率,不需要考虑效率。( )
【答案】×
【解析】功率放大电路不仅要向负载提供足够大的功率,还需要考虑效率。因为效率低意味着电源提供的能量大部分被功放电路自身消耗,转化为热量,会导致电路发热严重,甚至影响电路的稳定性和元件寿命。所以功率放大电路的输出功率和效率都是重要的考虑因素。该判断题的说法是错误的。
2.甲类功率放大电路的三极管在整个信号周期内都导通。( )
【答案】√
【解析】甲类功率放大电路的特点就是三极管在整个信号周期(360°)内都处于导通状态。这使得甲类功放失真较小,但由于静态电流较大,电源始终有较大的功率消耗在三极管上,导致效率较低。这个说法是正确的。
3.乙类功率放大电路的效率比甲类功率放大电路高,但会产生交越失真。( )
【答案】√
【解析】乙类功率放大电路中三极管仅在信号的半个周期(180°)内导通,电源提供的功率利用率较高,所以效率比甲类功放高。然而,由于三极管存在死区电压,当输入信号过零时,会出现两个三极管都不导通的情况,从而产生交越失真。所以这一说法是正确的。
4. OCL 功放电路采用单电源供电,需要输出耦合电容。( )
【答案】×
【解析】OCL功放电路采用双电源供电,其优点之一就是不需要输出耦合电容。双电源供电使得输出端静态电位为 0V,交流信号可以直接传输到负载,避免了输出耦合电容对信号的影响。该说法是错误的。
5.在 OCL 功放电路中,输出功率越大,效率就越高。( )
【答案】×
【解析】OCL 功放电路的效率和输出功率之间没有必然的正相关关系。效率是输出功率与电源提供的功率之比,在不同的输出功率情况下,电源的功耗和输出功率的比例关系是不同的。在理想的乙类工作状态下,OCL 功放电路有一个理论上的最高效率(约 78.5%),但实际效率还受到多种因素的影响,如三极管的导通损耗等。所以该说法错误。
6. OTL 功放电路采用双电源供电,输出端静态电位为 0V。( )
【答案】×
【解析】OTL功放电路采用单电源供电,为了使输出信号能够在正负半周都有良好的放大,输出端静态电位应该为电源电压的一半,而不是 0V。所以答案为错误。
7. 当理想运放工作在线性区时,可以认为其两个输入端 “虚断” 而且 “虚地”。( )
【答案】×
【解析】当理想运放工作在线性区时,确实有 “虚断” 和 “虚短” 的特性。“虚断” 是指流入运放两个输入端的电流为零;“虚短” 是指两个输入端的电位相等。而 “虚地” 是一种特殊情况,只有当同相输入端接地,且运放工作在线性区时,反相输入端的电位才近似为零,称为 “虚地”,不能一概而论地说理想运放工作在线性区时两个输入端 “虚地”。所以该题错误。
8. OTL 功放电路中,输出耦合电容的作用是隔直流通交流,同时还能为负载提供负半周的电源。( )
【答案】√
【解析】OTL 功放电路采用单电源供电,输出耦合电容一方面起到隔直流通交流的作用,阻止直流成分进入负载;另一方面,在输入信号的负半周,电容放电,相当于为负载提供负半周的电源,使负载能够获得完整的交流信号。答案为正确。
9. 对于 OTL 功放电路,电源电压越高,输出功率就一定越大。( )
【答案】×
【解析】OTL 功放电路的输出功率与电源电压、负载电阻以及三极管的性能等因素有关。在其他条件不变的情况下,电源电压升高,输出电压幅值可能增大,输出功率会相应增大。但如果三极管进入饱和或截止状态,或者电路存在其他限制因素,即使电源电压升高,输出功率也不一定能继续增大。所以该题错误。
10.OCL 功放电路和 OTL 功放电路都属于互补对称功率放大电路。( )
【答案】√
【解析】 OCL 功放电路和 OTL 功放电路都采用了互补对称的结构,利用一对特性对称的 NPN 和 PNP 三极管(或场效应管)分别对输入信号的正半周和负半周进行放大,实现功率放大的功能,所以它们都属于互补对称功率放大电路。所以该说法正确。
3、 分析简答题(本大题共2小题,每题 10 分,共20 分)
1. 如图所示,电源电压Vcc=18V,晶体管的饱和管压降为1V,RL=4Ω,求最大输出功率为。
【答案】8W
【解析】由题意可知,该电路是单电源功率放大电路。由于考虑了管压降,所以最大功率
2.在某OTL功率放大电路中,已知电源电压Vc=6V,采用阻抗为8Ω的喇叭作为负载,求该功率放大电路的最大输出功率。
【答案】0.56W
【解析】
4、 综合题(共计20 分)
在如图所示的OCL功率放大电路中,已知输入信号ui为正弦波,RL=16Ω,要求最大输出功率为10W。在三极管的饱和压降可以忽略的条件下,求:
(1)正负电源Vcc的最小值;
(2)根据电源 Vcc的最小值,求三极管的极限参数ICM、V(BR)CEO、PCM
(3)当输出功率最大(10W)时,电源的供给功率PDC;
(4)当输出功率最大时,输入电压的有效值。
【答案】
(1)根据,可求得电源的最小值,Vcc≈18 V。
(2)根据功率放大三极管的选管要求,可求得
V(BR)CE0=2Vcc=36 V,PCM=0.2Pom=2W。
(3) 该电路为乙类功率放大电路,其理想的效率为78.5%,由此可计算出电源供给的功率为
PDC=Pom÷78.5%≈12.74 W。
(4)电路为射极输出器,所以输出电压的有效值约等于输入电压的有效值,在忽略三极管饱和压降的条件下 Vom≈Vcc,即 。
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《电子技术基础与技能》
第三章 常用放大器及其应用
课题二 低频功率放大器
时间:45分钟 总分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、选择题(本大题共20小题,每小题 2 分,共40分)
1.功率放大电路的主要作用是( )
A. 提高电压放大倍数 B. 提高电流放大倍数
C. 向负载提供足够大的功率 D. 提高输入电阻
2.功率放大电路与电压放大电路的主要区别是( )
A. 功率放大电路的输入信号大,电压放大电路的输入信号小
B. 功率放大电路的输出功率大,电压放大电路的输出功率小
C. 功率放大电路的电压放大倍数大,电压放大电路的电压放大倍数小
D. 功率放大电路的效率高,电压放大电路的效率低
3.甲类功率放大电路的效率较低,主要原因是( )
A. 三极管的导通时间短 B. 三极管的静态电流大
C. 三极管的输入电阻小 D. 三极管的输出电阻大
4.乙类功率放大电路的主要失真形式是( )
A. 饱和失真 B. 截止失真 C. 交越失真 D. 频率失真
5.OCL 功放电路是指( )
A. 单电源互补对称功率放大电路 B. 双电源互补对称功率放大电路
C. 变压器耦合功率放大电路 D. 阻容耦合功率放大电路
6.在 OCL 功放电路中,若输入信号为正弦波,输出信号会出现( )失真,需要采用( )措施来改善。
A. 交越,甲乙类工作状态 B. 饱和,增大电源电压
C. 截止,减小负载电阻 D. 频率,增大输入信号幅度
7.OCL 功放电路的效率最高可达( )
A. 25% B. 50% C. 78.5% D. 100%
8.在 OTL 功放电路中,输出耦合电容的作用是( )
A. 隔直流通交流 B. 提高电压放大倍数 C. 增大输出功率 D. 减小失真
9.对于 OTL 功放电路,要提高其效率,可采取的措施是( )
A. 增大电源电压 B. 减小负载电阻 C. 采用甲乙类工作状态 D. 增大输入信号幅度
10.功率放大电路按三极管的导通角分类,不包括以下哪种类型( )
A. 甲类 B. 乙类 C. 丙类 D. 甲乙类
11.在OCL电路中,忽略功放管的饱和压降,负载上输出信号电压的最大值为 ( )
A.Vcc B. 2Vcc C.Vcc/2 D.Vcc/RL
12.在OTL电路中,忽略功放管的饱和压降,负载上输出信号电压的最大值为 ()
A.Vcc B. 2Vcc C.Vcc/2 D.Vcc/RL
13.如图所示的复合管β1=50,β2=40,复合管总的电流放大倍数β值约为 ( )
A.40 B.50 C.90 D.2 000
14.如图所示是两只复合管,复合管的类型分别是 ( )
A.NPN型与 PNP型 B.PNP型与 NPN型 C.NPN型与NPN型 D.PNP型与 PNP型
15.OTL 功率放大器中要求在8Ω的负载上获得最大不失真功率9W,应选的电源电压为( )
A.6V B.9V C.12V D.24V
16.乙类互补对称电路会出现交越失真,它是一种 ( )
A.频率失真 B.饱和失真 C.非线性失真 D.线性失真
17.在 OCL 乙类功放电路中,负载电流最大值为 ( )
A. B. C. D.
18.在 OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为2W,则电路中功放管的最大功耗约为( )
A.2 W B.1W C.0.4 W D.0.2 W
19.功率放大器通常在多级放大器位置的 ( )
A.前级 B.中间级 C.末级 D.不确定
20.OTL功率放大电路中,输出端中点静态电位应为( )
A.0 B.Vcc C.2Vcc D.Vcc/2
二、判断题(本大题共10小题,每题 2分,共 20 分)
1.功率放大电路只需要考虑输出功率,不需要考虑效率。( )
2.甲类功率放大电路的三极管在整个信号周期内都导通。( )
3.乙类功率放大电路的效率比甲类功率放大电路高,但会产生交越失真。( )
4. OCL 功放电路采用单电源供电,需要输出耦合电容。( )
5.在 OCL 功放电路中,输出功率越大,效率就越高。( )
6. OTL 功放电路采用双电源供电,输出端静态电位为 0V。( )
7. 当理想运放工作在线性区时,可以认为其两个输入端 “虚断” 而且 “虚地”。( )
8. OTL 功放电路中,输出耦合电容的作用是隔直流通交流,同时还能为负载提供负半周的电源。( )
9. 对于 OTL 功放电路,电源电压越高,输出功率就一定越大。( )
10.OCL 功放电路和 OTL 功放电路都属于互补对称功率放大电路。( )
3、 分析简答题(本大题共2小题,每题 10 分,共20 分)
1. 如图所示,电源电压Vcc=18V,晶体管的饱和管压降为1V,RL=4Ω,求最大输出功率为。
2. 在某OTL功率放大电路中,已知电源电压Vc=6V,采用阻抗为8Ω的喇叭作为负载,求该功率放大电路的最大输出功率。
4、 综合题(共计20 分)
在如图所示的OCL功率放大电路中,已知输入信号ui为正弦波,RL=16Ω,要求最大输出功率为10W。在三极管的饱和压降可以忽略的条件下,求:
(1)正负电源Vcc的最小值;
(2)根据电源 Vcc的最小值,求三极管的极限参数ICM、V(BR)CEO、PCM
(3)当输出功率最大(10W)时,电源的供给功率PDC;
(4)当输出功率最大时,输入电压的有效值。
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