第10卷 功率放大器——OCLOTL集成功率放大器 山东省（春季高考）《电子技术基础》（劳保版·第6版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第10卷 功率放大器——OCL/OTL/集成功率放大器 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 组成互补对称功放电路的输出管必须是（ ） A. 两个NPN晶体管 B. 两个PNP晶体管 C. NPN管和PNP管各一个 D. 无所谓 【答案】C 【解析】互补对称功率放大电路的两个输出功率管分别负责正、负半周信号的放大，因此必须采用极性互补的晶体管，即一个NPN管和一个PNP管，选C。 2. 低频功率放大电路的主要作用是（ ） A. 放大功率 B. 放大电压 C. 放大电流 D. 改变信号波形 【答案】A 【解析】低频功率放大电路的主要任务是将输入信号的功率放大，以驱动扬声器等负载，因此其主要作用是放大功率。 3. 如图所示为互补对称功率放大电路，该电路属于（ ） A. 甲类 OCL 电路 B. 乙类 OTL 电路 C. 甲乙类 OCL 电路 D. 甲乙类 OTL 电路 【答案】C 【解析】图示电路采用互补对称输出级，并通过二极管或偏置电路使两只输出管处于微导通状态，因此属于甲乙类功率放大电路。若输出端直接接负载、不串联输出耦合电容，并采用正负双电源，则属于OCL电路，选C。 4. 功率放大电路中，功放管的功耗最大时通常出现在（ ） A. 输出功率最大时 B. 输出功率为零时 C. 输出信号幅值为最大值一半时 D. 不确定 【答案】C 【解析】理想乙类互补对称功放中，功放管的管耗随输出信号幅值变化，在输出电压峰值约为电源电压一半时达到最大，而不是在输出功率最大或为零时最大。因此选C。 5. 功率放大电路中，功放管散热不良可能导致（ ） A. 输出功率增大 B. 管子过热损坏 C. 失真减小 D. 效率提高 【答案】B 【解析】散热不良会使功放管结温升高，严重时可能超过允许结温，导致热失控、参数恶化甚至功放管烧毁。因此选B。 6. 下列哪种功率放大电路结构需要四个功放管（ ） A. OCL B. OTL C. BTL D. 以上都不是 【答案】C 【解析】BTL电路由两个功率放大单元组成，每个单元通常采用一对互补功放管，因此整个桥接电路需要四个功放管。OCL和OTL的基本互补输出级通常只需两个功放管，选C。 7. 如图所示，电路中D1和D2管的作用是消除（ ） A. 饱和失真 B. 交越失真 C. 截止失真 D. 以上都不是 【答案】B 【解析】互补推挽功放在输入信号过零附近，两只功放管因基极—发射极导通电压的存在会同时截止，造成输出波形过零处出现凹陷，这种失真称为交越失真。D1和D2用于提供适当偏置，使功放管在过零附近微导通，从而减小交越失真，选B。 8. 低频功率放大电路的类型中，不包括（ ） A. 甲类放大 B. 乙类放大 C. 丙类放大 D. 丁类放大 【答案】D 【解析】低频功率放大电路的类型主要包括甲类、乙类和丙类放大，丁类放大主要用于高频功率放大。 9. OCL 功率放大电路采用的电源形式是（ ） A. 单电源 B. 双电源 C. 交流电源 D. 稳压电源 【答案】B 【解析】OCL功率放大电路的输出端直接连接负载，静态时输出电压应为零，因此通常采用正、负对称的双电源供电，使输出信号可以围绕零电位正负摆动，选B。 10. 该电路可能会出现的失真是（ ） A. 截止失真 B. 饱和失真 C. 非线性失真 D. 交越失真 【答案】D 【解析】图示互补推挽功率放大电路在输入信号过零附近可能因两只功放管同时截止而产生交越失真。交越失真是互补对称功放常见的非线性失真类型，选D。 11. OCL 功率放大电路的输出端直接接负载，若输出信号出现失真，可能的原因是（ ） A. 电源电压过高 B. 功放管静态工作点不合适 C. 负载电阻过大 D. 输入信号过小 【答案】B 【解析】OCL功放的静态工作点直接影响上下功放管的导通状态。静态偏置不合适可能使功放管截止时间过长或工作范围受限，从而产生交越失真、截止失真等输出失真，因此选B。 12. OTL功率放大电路在工作时，下列说法正确的是（ ） A. 只有正电源供电 B. 正负电源同时供电 C. 只有负电源供电 D. 无电源供电 【答案】A 【解析】OTL功率放大电路在工作时，只有正电源供电，负电源通过输出变压器耦合到负载上，形成回路。 13. 在OTL功率放大电路中，输出级的主要元件是（ ） A. 晶体管 B. 电容 C. 电感 D. 二极管 【答案】A 【解析】OTL功率放大电路的输出级承担大信号电流放大和功率输出任务，主要由互补功率晶体管组成。电容主要用于输出耦合，电感和二极管不是输出级的主要功率放大元件，选A。 14. 已知电路如图所示，OTL功放电路的中点电位调节是通过______来实现的（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】OTL功放的输出中点电位应调节到电源电压的一半，以保证输出信号正、负半周具有尽可能对称的最大不失真摆幅。图中用于调节偏置和中点电位的电位器为RP1，因此选A。 15. OTL功放静态时，输出中点电位为（ ） A. 0 B. 2 C. D. /2 【答案】D 【解析】OTL功放采用单电源供电，输出端通过耦合电容接负载。为使输出信号能够在静态工作点两侧对称摆动，静态时输出中点电位应设置为电源电压的一半，即EC/2，选D。 16. OTL电路的最大不失真功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】OTL电路采用单电源供电，静态输出电位为VG/2，最大对称输出电压峰值为VG/2。因此负载最大输出功率为Pom=(VG/2)^2/(2RL)=VG^2/(8RL)，选D。 17. 如图所示的OTL电路，若电源电压为24V、负载电阻为8Ω功放三极管的饱和压降为2V，则电路的最大输出功率为（ ） A. 9W B. 7W C. 36W D. 12W 【答案】B 【解析】最大输出峰值电压为，故，选B。 18. 相同电源电压下，某 OTL 电路最大输出功率仅为 OCL 电路的 1/4，最可能的原因是（ ） A. 输出电容漏电 B. 负载电阻不匹配 C. 单电源电压为双电源的一半 D. 功放管 β 值过低 【答案】C 【解析】在相同电源电压条件下，OTL采用单电源，输出最大交流摆幅约为电源电压的一半；OCL采用正、负双电源，最大输出摆幅约为OTL的两倍。输出功率与电压幅值的平方成正比，因此OTL最大输出功率约为OCL的1/4，选C。 19. 甲类功放的最大输出功率只有（ ） A. 78.5% B. 50% C. 30% D. 45% 【答案】B 【解析】变压器耦合甲类功放的最大效率为，因此答案为B。 20. 在制作集成功率放大电路时，以下哪个步骤不是必须的（ ） A. 选择合适的功率放大器芯片 B. 计算和确定偏置电阻的阻值 C. 选择合适的输入信号源 D. 焊接所有元件后直接通电测试 【答案】D 【解析】制作完成后，通电测试前通常需要进行电路的检查和调试，确保电路无误后再进行通电测试。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 乙类功放电路在输出功率为最大时，管子功耗最大。（ ） 【答案】错误 【解析】乙类功放电路在输出功率越大，管子功耗越小。 22. 集成功率放大器工作时通常需要配用散热器，以降低芯片的结温。（ ） 【答案】正确 【解析】集成功率放大器输出功率较大，芯片内部会产生一定功耗并转化为热量，配用散热器可改善散热条件，防止结温过高。 23. 功率放大电路是主要用于向负载提供信号功率的放大电路。（ ） 【答案】正确 【解析】功率放大电路的定义：功率放大电路是主要用于向负载提供信号功率的放大电路。 24. 复合管是NPN型还是PNP型取决于后一只管子的类型。（ ） 【答案】错误 【解析】复合管的类型不能简单地由后一只管子的类型决定，而与复合连接方式及前级管子的极性有关。对于常见达林顿复合管，输入管和输出管同型，复合管类型与它们一致；因此该说法错误。 25. 在图所示的OCL电路中，已知输入信号为正弦波。，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，判断下列说法是否正确。（1）正负电源的最小值约为18V。（ ）（2）当输出功率最大（10W）时，电源的供给功率应不低于13W。（ ）（3）当输出功率最大时，输入电压有效值应不低于13V。（ ）（4）该电路如考虑三极管的死区电压，则电路可能会产生交越失真。（ ） 【答案】正确 【解析】（1）根据，可求得电源的最小值，。（2）该电路为乙类功放，其理想的效率为78.5%，由此可计算出电源供给的功率。（3）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，，即：。（4）该电路为乙类功放，会产生交越失真。 26. TDA2030只能连接成为OCL功率放大器。（ ） 【答案】错误 【解析】TDA2030可以根据供电方式和外部连接形式构成不同类型的功率放大电路，既可用于双电源OCL电路，也可通过输出耦合电容用于单电源电路，还可采用桥接方式提高输出功率。因此“只能连接成为OCL功率放大器”的说法错误。 27. OCL功放电路是单电源互补对称推挽功放电路，其输出端带耦合电容（ ） 【答案】错误 【解析】OCL功放电路是双电源互补对称推挽功放电路，输出端采用直接耦合方式。 28. OTL电路输出端与负载RL的连接为电容耦合。（ ） 【答案】正确 【解析】OTL 电路的输出端与负载是通过电容耦合的。因为 OTL 电路采用单电源供电，输出电容起到了隔直流通交流的作用。在电路工作过程中，电源通过功率放大管对输出电容进行充电，充电完成后，输出电容两端的电压为电源电压的一半。 29. OTL功率放大器的前后级直流工作点相互联系相互影响，因此调整静态工作点比较困难。（ ） 【答案】正确 【解析】OTL功率放大器采用单电源供电，输出级静态工作点通常需要设置在电源电压的一半，前级偏置、驱动级和输出级之间存在直流耦合或偏置联系。各级直流工作点会相互影响，因此静态工作点的调整比交流耦合电路更困难。 30. 当调节RP3时，电流毫安表为5mA但无变化，RP3的动触头可能已经损坏（ ） 【答案】正确 【解析】若调节RP3时毫安表始终指示5mA且读数没有变化，可能是RP3滑动端与电阻体接触不良、动触头断裂或电位器内部损坏，使调节不能改变偏置电压和静态电流。因此该判断正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述功率放大器与电压放大器在主要任务、工作对象和性能要求方面的区别。 【答案】（1）功率放大器的主要任务是向负载提供足够大的功率，电压放大器的主要任务是获得较大的电压增益。 （2）功率放大器的负载通常是扬声器、电动机等，需要考虑负载功率和能量传输；电压放大器的负载通常是后级放大电路。 （3）功率放大器要求输出功率大、效率高、非线性失真小，并具有较好的散热和保护性能；电压放大器主要要求电压增益高、频率特性好和失真小。 （4）功率放大器的输出级通常采用大信号工作状态，电压放大器多工作在小信号状态。 【解析】本题从功能、负载、性能指标和工作状态四个方面考查两类放大器的区别，核心是区分“放大电压”与“向负载提供功率”。 32. 简述OCL功率放大器的基本结构和工作原理，并说明交越失真的产生原因及消除方法。 【答案】（1）OCL功率放大器采用互补对称推挽输出级，输出端直接连接负载，不串联输出耦合电容，通常使用正、负对称电源。 （2）输入信号正半周时，NPN管导通并向负载提供电流；输入信号负半周时，PNP管导通并向负载提供电流，两个半周合成完整的输出信号。 （3）当输入电压在零点附近变化时，因晶体管存在死区电压，两管均不能立即导通，输出波形会出现交越失真。 （4）可通过给两只功率管设置适当的静态偏置，使其处于微导通状态，以减小或消除交越失真。 【解析】OCL电路的关键特征是互补推挽、双电源供电和无输出耦合电容。交越失真源于晶体管截止区的死区电压，设置合理静态偏置可使输出过渡平滑。 33. 某便携式音频设备采用LM386，某有源音箱采用TDA2030。比较这两种集成功率放大器的应用特点，并说明实际使用时应注意的主要问题。 【答案】（1）LM386适用于低电压、小功率和便携式音频设备，外围元件较少，电路结构简单，适合驱动小型扬声器。 （2）TDA2030适用于较大功率的音频放大设备，输出功率和负载驱动能力较强，常用于有源音箱等设备。 （3）LM386使用时应合理设置增益并做好电源滤波，防止自激和噪声。 （4）TDA2030使用时应配置足够的散热器，合理设计电源、负载和输出端，避免过热、短路及过载损坏。 【解析】LM386与TDA2030的主要差异在于工作电压、输出功率和散热要求。实际选用时应结合负载功率、供电条件、增益需求及散热条件进行判断。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某 OCL 功率放大电路采用 ±12V 双电源供电，负载电阻 RL=8Ω，忽略功放管的饱和压降。求：（1）该电路的最大输出功率 Pom；（2）此时电源提供的总功率 Pv；（3）电路的效率 η。 【答案】（1）最大输出功率 （2）电源提供的总功率 （3）效率 【解析】最大不失真输出时，输出峰值电压为。故；乙类互补电路电源总功率，效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第10卷 功率放大器——OCL/OTL/集成功率放大器 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 组成互补对称功放电路的输出管必须是（ ） A. 两个NPN晶体管 B. 两个PNP晶体管 C. NPN管和PNP管各一个 D. 无所谓 2. 低频功率放大电路的主要作用是（ ） A. 放大功率 B. 放大电压 C. 放大电流 D. 改变信号波形 3. 如图所示为互补对称功率放大电路，该电路属于（ ） A. 甲类 OCL 电路 B. 乙类 OTL 电路 C. 甲乙类 OCL 电路 D. 甲乙类 OTL 电路 4. 功率放大电路中，功放管的功耗最大时通常出现在（ ） A. 输出功率最大时 B. 输出功率为零时 C. 输出信号幅值为最大值一半时 D. 不确定 5. 功率放大电路中，功放管散热不良可能导致（ ） A. 输出功率增大 B. 管子过热损坏 C. 失真减小 D. 效率提高 6. 下列哪种功率放大电路结构需要四个功放管（ ） A. OCL B. OTL C. BTL D. 以上都不是 7. 如图所示，电路中D1和D2管的作用是消除（ ） A. 饱和失真 B. 交越失真 C. 截止失真 D. 以上都不是 8. 低频功率放大电路的类型中，不包括（ ） A. 甲类放大 B. 乙类放大 C. 丙类放大 D. 丁类放大 9. OCL 功率放大电路采用的电源形式是（ ） A. 单电源 B. 双电源 C. 交流电源 D. 稳压电源 10. 该电路可能会出现的失真是（ ） A. 截止失真 B. 饱和失真 C. 非线性失真 D. 交越失真 11. OCL 功率放大电路的输出端直接接负载，若输出信号出现失真，可能的原因是（ ） A. 电源电压过高 B. 功放管静态工作点不合适 C. 负载电阻过大 D. 输入信号过小 12. OTL功率放大电路在工作时，下列说法正确的是（ ） A. 只有正电源供电 B. 正负电源同时供电 C. 只有负电源供电 D. 无电源供电 13. 在OTL功率放大电路中，输出级的主要元件是（ ） A. 晶体管 B. 电容 C. 电感 D. 二极管 14. 已知电路如图所示，OTL功放电路的中点电位调节是通过______来实现的（ ） A. B. C. D. 15. OTL功放静态时，输出中点电位为（ ） A. 0 B. 2 C. D. /2 16. OTL电路的最大不失真功率为（ ） A. B. C. D. 17. 如图所示的OTL电路，若电源电压为24V、负载电阻为8Ω功放三极管的饱和压降为2V，则电路的最大输出功率为（ ） A. 9W B. 7W C. 36W D. 12W 18. 相同电源电压下，某 OTL 电路最大输出功率仅为 OCL 电路的 1/4，最可能的原因是（ ） A. 输出电容漏电 B. 负载电阻不匹配 C. 单电源电压为双电源的一半 D. 功放管 β 值过低 19. 甲类功放的最大输出功率只有（ ） A. 78.5% B. 50% C. 30% D. 45% 20. 在制作集成功率放大电路时，以下哪个步骤不是必须的（ ） A. 选择合适的功率放大器芯片 B. 计算和确定偏置电阻的阻值 C. 选择合适的输入信号源 D. 焊接所有元件后直接通电测试 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 乙类功放电路在输出功率为最大时，管子功耗最大。（ ） 22. 集成功率放大器工作时通常需要配用散热器，以降低芯片的结温。（ ） 23. 功率放大电路是主要用于向负载提供信号功率的放大电路。（ ） 24. 复合管是NPN型还是PNP型取决于后一只管子的类型。（ ） 25. 在图所示的OCL电路中，已知输入信号为正弦波。，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，判断下列说法是否正确。（1）正负电源的最小值约为18V。（ ）（2）当输出功率最大（10W）时，电源的供给功率应不低于13W。（ ）（3）当输出功率最大时，输入电压有效值应不低于13V。（ ）（4）该电路如考虑三极管的死区电压，则电路可能会产生交越失真。（ ） 26. TDA2030只能连接成为OCL功率放大器。（ ） 27. OCL功放电路是单电源互补对称推挽功放电路，其输出端带耦合电容（ ） 28. OTL电路输出端与负载RL的连接为电容耦合。（ ） 29. OTL功率放大器的前后级直流工作点相互联系相互影响，因此调整静态工作点比较困难。（ ） 30. 当调节RP3时，电流毫安表为5mA但无变化，RP3的动触头可能已经损坏（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述功率放大器与电压放大器在主要任务、工作对象和性能要求方面的区别。 32. 简述OCL功率放大器的基本结构和工作原理，并说明交越失真的产生原因及消除方法。 33. 某便携式音频设备采用LM386，某有源音箱采用TDA2030。比较这两种集成功率放大器的应用特点，并说明实际使用时应注意的主要问题。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某 OCL 功率放大电路采用 ±12V 双电源供电，负载电阻 RL=8Ω，忽略功放管的饱和压降。求：（1）该电路的最大输出功率 Pom；（2）此时电源提供的总功率 Pv；（3）电路的效率 η。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $