第20卷 功率放大器与振荡器 广西壮族自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 功率放大器与振荡器 单元过关卷 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. 互补对称OTL电路中，当给功放管提供正向偏压的电阻R出现开路时，使功率管（ ） A. 功率管饱和 B. 功率管截止 C. 功率管损坏 D. 功率管放大能力下降 【答案】B 【解析】互补对称OTL电路中，偏置电阻用于为功放管提供正向偏置。该电阻开路后，功放管失去正向偏置，基极—发射极结不能获得足够的正向电压，功放管将处于截止状态。因此应选B。 2. 正弦波振荡器能够维持稳定振荡的必要条件是（ ） A. 环路增益小于1，总相移为 B. 环路增益等于1，总相移为（） C. 环路增益大于1，总相移为 D. 环路增益等于0，总相移为 【答案】B 【解析】稳定振荡时，反馈信号应与输入信号同相，且环路增益的幅值等于1，因此总相移应为或。 3. 低频功率放大器的类B特点是（ ） A. 工作效率低但失真小 B. 工作效率高但失真大 C. 工作效率高且失真小 D. 工作效率低且失真大 【答案】B 【解析】正确答案是选项 B。低频功率放大器的类B特点是工作效率高但失真大。 4. 甲类放大器的导通角通常是多少度？（ ） A. 90度 B. 180度 C. 270度 D. 360度 【答案】D 【解析】甲类放大器的导通角通常为360度，即信号的整个周期都被放大。 5. 低频功率放大器常用的直流偏置方法是什么？（ ） A. 电阻偏置 B. 电容偏置 C. 电感偏置 D. 可变偏置 【答案】A 【解析】低频功率放大器常用的直流偏置方法是电阻偏置。 6. 功率放大器的输出功率通常由哪些因素决定？（ ） A. 输入信号的频率和幅度 B. 电感和电容的数值 C. 集成运放的增益和失真程度 D. 输出负载的阻抗和输入电源的电压 【答案】D 【解析】正确答案是选项 D。功率放大器的输出功率通常由输出负载的阻抗和输入电源的电压决定。 7. 乙类推挽功率放大电路的理想最大效率为（ ） A. 50% B. 60% C. 78.5% D. 85% 【答案】C 【解析】乙类推挽功率放大电路中，理想最大输出功率为2RL)，直流输入功率为2VCCI_{om}/π，且最大输出时。因此理想最大效率为ηmax=π/4≈78.5%，应选C。 8. 功率放大器的效率定义为（ ） A. 输出功率与输入功率之比 B. 输出功率与电源功率之比 C. 输出功率与输入信号功率之比 D. 输出功率与电源电压之比 【答案】A 【解析】正确答案是选项 A。功率放大器的效率定义为输出功率与输入功率之比。 9. 石英晶体振荡器的基本原理是依靠（ ） A. 电感 B. 电容 C. 石英晶体 D. 所有以上的元件 【答案】C 【解析】C. 石英晶体。石英晶体振荡器的基本原理是通过石英晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。 10. LC振荡电路是一种（ ） A. 并联电路 B. 串联电路 C. 能量传输电路 D. 改变电阻的电路 【答案】B 【解析】B.串联电路。LC振荡电路由电感和电容串联构成。 11. 在LC振荡电路中，振荡信号的衰减主要是由_______引起的。（ ） A. 电感 B. 电容 C. 电阻 D. 电流 【答案】C 【解析】C. 电阻。在LC振荡电路中，振荡信号的衰减主 12. 在RC振荡电路中，增大电阻的数值将_______输出信号的幅度。（ ） A. 提高 B. 需要具体的数值才能确定 C. 不变 D. 减小 【答案】D 【解析】D.减小。在RC振荡电路中，增大电阻的数值将减小输出信号的幅度。 13. 石英晶体振荡器的频率稳定性与温度变化的关系是（ ） A. 频率稳定性随温度升高而提高 B. 频率稳定性与温度无关 C. 频率稳定性随温度升高而降低 D. 频率稳定性随温度变化而不确定 【答案】C 【解析】正确答案是选项 C。石英晶体振荡器的频率稳定性通常会随着温度的升高而降低。 14. 石英晶体振荡器的频率稳定性相比其他振荡器更高，这是因为（ ） A. 石英晶体的品质优异 B. 石英晶体的工作温度范围广泛 C. 石英晶体的尺寸较小 D. 石英晶体的价格较低 【答案】A 【解析】正确答案是选项 A。石英晶体振荡器的频率稳定性更高是因为石英晶体的品质优异。 15. LC正弦波振荡电路的频率由哪些因素决定？（ ） A. 电感和电容值 B. 电压源和电流源 C. 输入信号和输出信号 D. 阻尼系数和衰减速率 【答案】A 【解析】正确答案是选项 A。LC正弦波振荡电路的频率由电感和电容值决定。 16. 石英晶体振荡器通常用于（ ） A. 无线电通信 B. 音频放大 C. 数字电路 D. 所有以上应用 【答案】A 【解析】A. 无线电通信。石英晶体振荡器通常用于无线电通信中，提供稳定的频率参考。 17. 并联型晶体振荡器中，晶体在电路中的作用等效于（ ） A. 电容元件 B. 电感元件 C. 电阻元件 D. 短路线 【答案】B 【解析】石英晶体具有很高的品质因数。在并联型晶体振荡器的工作频率范围内，晶体通常工作在串联谐振频率与并联谐振频率之间，此时呈感性，等效为电感元件。因此应选B。 18. 乙类互补对称功率放大电路中，每只功率管的导通角约为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】乙类功率放大电路中，每只功率管只在输入信号的半个周期内导通，因此导通角约为。 19. 石英晶体振荡器的频率稳定性受到哪些因素影响？（ ） A. 温度和湿度 B. 电容和电感 C. 振荡器的负载 D. 石英晶体的品质和尺寸 【答案】D 【解析】正确答案是选项 D。石英晶体振荡器的频率稳定性受到石英晶体的品质和尺寸影响。 20. LC振荡电路的谐振频率可以通过_______计算得到。（ ） A. 电流和电压关系 B. 需要具体的数值才能确定 C. 电阻和电容数值 D. 电感和电容数值 【答案】D 【解析】D.电感和电容数值。LC振荡电路的谐振频率可以通过电感和电容的数值计算得到。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 甲乙类功率放大器功放管的静态工作点最高，适用于功率放大电路。（ ） 【答案】错误 【解析】甲乙类功率放大器的静态工作点介于甲类和乙类之间，功放管的导通角大于而小于。静态工作点最高的是甲类放大器，而不是甲乙类放大器。因此该说法错误。 22. 甲乙类放大器特点之一是适用于功率放大电路。（ ） 【答案】正确 【解析】甲乙类放大器的功放管导通角大于而小于，兼顾了甲类放大器失真小和乙类放大器效率较高的特点，常用于功率放大电路。因此该说法正确。 23. 甲类放大器特点之一是适用于小信号的放大电路。（ ） 【答案】正确 【解析】甲类放大器的功放管在整个输入信号周期内都导通，线性好、失真小，但效率较低，通常适用于小信号放大电路。因此该说法正确。 24. 功率放大器的主要矛盾是如何获得较大的不失真输出功率和较高的效率。（ ） 【答案】正确 【解析】功率放大器通常要求在负载上获得较大的不失真输出功率，同时尽量提高能量转换效率。输出功率和效率之间存在制约关系，这构成功率放大器设计中的主要矛盾。因此该说法正确。 25. LC正弦波振荡电路是一种能够自主产生正弦波信号的电路。（ ） 【答案】正确 【解析】正确。LC正弦波振荡电路能够通过电感和电容的振荡相互作用，自发地产生正弦波信号。 26. 正弦波振荡器中如果没有选频网络，就不能引起自激振荡（ ） 【答案】正确 【解析】正弦波振荡器必须满足振幅起振条件和相位平衡条件。选频网络用于选择和维持特定频率的正弦信号，并提供所需的反馈相位；没有选频网络，电路不能按要求形成稳定的正弦波自激振荡。因此该说法正确。 27. LC振荡电路的振荡信号会随着时间的推移而衰减。 （ ） 【答案】正确 【解析】正确。LC振荡电路的振荡信号会因为电阻和电感的损耗而逐渐衰减。 28. 石英晶体振荡器利用石英晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。 （ ） 【答案】正确 【解析】正确。石英晶体振荡器通过利用石英晶体在施加压力时产生电荷，从而产生稳定的振荡信号。 29. RC振荡电路的输出信号幅度受电阻的影响。（ ） 【答案】正确 【解析】正确。在RC振荡电路中，电阻的数值会影响输出信号的幅度大小。高电阻值会导致较小的输出信号幅度。 30. 按组成振荡电路的元件分为:LC 振荡电路、RC 振荡电路、晶体振荡电路。（ ） 【答案】正确 【解析】按照组成振荡电路的主要元件和选频网络不同，正弦波振荡电路通常分为LC振荡电路、RC振荡电路和晶体振荡电路。因此该说法正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. OTL电路和OCL电路有什么区别，使用时应注意什么？ 【答案】OCL电路采用正、负双电源供电，功放输出端的静态电位接近0 V，负载通常可以直接接在输出端，不需要串联输出耦合电容。OTL电路采用单电源供电，输出端的静态电位通常约为VCC/2，负载与输出端之间需要串联大容量输出耦合电容，以隔离直流分量。使用OTL电路时，应注意输出耦合电容的容量和耐压、输出端的静态电位以及负载接线；进行最大输出功率等计算时，应根据具体电路的电源结构和输出摆幅确定所用电压，不能将所有公式中的VCC一律替换为VCC/2。 【解析】OCL和OTL的主要区别在于供电方式和负载耦合方式。OCL采用正、负双电源，输出端静态电位接近0 V，负载可直接连接到输出端；OTL采用单电源，输出端静态电位约为VCC/2，必须通过大容量电容向负载传输交流信号并隔离直流。使用OTL时要注意输出电容的容量、耐压和极性，以及输出端静态电位对负载的影响。计算最大输出摆幅或功率时，应按具体电路的电源结构确定有效电压，不能把所有公式中的VCC都简单替换成VCC/2。 32. 下图电路能否产生振荡？ 若不能产生振荡，电路应如何改动才能产生振荡？该电路的选频回路由何元件组成？ 【答案】不能;L2线圈极性接反;选频网络为 L、C。 33. 为什么晶体管LC振荡器总是采用固定偏置与自生偏置混合的偏置电路？ 【答案】晶体管LC振荡器采用固定的正向偏置是为了使振荡器起振时为软激励状态，在无需外加激励信号时就能起振，也不致停振。而采用自生反向偏置则可以稳幅。若两者不结合，则两者优点不可兼而有之。 【解析】固定偏置可以使晶体管在接通电源的初始阶段就处于合适的放大区，保证环路增益满足起振条件，从而有利于振荡自行建立。随着振荡幅度增大，自生偏置逐渐增强，使晶体管的有效偏置和导通程度受到限制，降低环路增益，稳定振荡幅度并减小失真。两种偏置方式结合，既有利于可靠起振，又能实现稳幅。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某便携式音频测试仪采用 RC 移相振荡器产生低频正弦信号，并由互补对称乙类功率放大器驱动 8 Ω 扬声器。放大器采用 ±15 V 双电源，测试时扬声器两端输出电压有效值为 10 V。振荡器的三级 RC 网络中，三个电阻均为 10.0 kΩ，三个电容均为 10.0 nF，振荡频率近似计算公式为 。已知功率放大器电压增益为 35，正反馈网络的反馈系数为 。（1）计算扬声器获得的输出功率、负载电流峰值、乙类放大器的直流输入功率及理论效率。计算中取 约为 1.414，π 取 3.14。（2）计算 RC 振荡器的实际振荡频率，并判断其是否满足 1 kHz 的信号要求。若保持电容值不变，计算满足 1 kHz 要求时每个电阻应取的阻值。（3）判断该振荡器能否自行起振，并说明若要求功率放大器输出电压有效值提高到 12 V，是否会产生削波失真；针对存在的问题提出一项改进措施。 【答案】（1）输出功率：。负载电流峰值：。乙类放大器直流输入功率： 。理论效率：。（2）振荡频率： 。实际频率低于 1 kHz，不满足要求。保持电容不变时： 。（3）环路增益为 ，满足起振条件，振荡器能够自行起振。输出有效值为 12 V 时，输出峰值为 ，超过理想最大峰值 15 V，会产生削波失真。可降低输入信号或闭环增益，也可在校核器件耐压、耐流和散热条件后提高电源电压。 【解析】（1）先由负载电压计算输出功率和峰值电流，再按乙类放大器直流功率公式求输入功率，最后用输出功率与输入功率之比求效率。（2）将 RC 参数代入移相振荡频率公式，并反求电阻值。（3）环路增益大于 1 才能起振；输出峰值超过电源允许幅值会造成削波，应降低增益或提高供电裕量。 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 $ 广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 功率放大器与振荡器 单元过关卷 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. 互补对称OTL电路中，当给功放管提供正向偏压的电阻R出现开路时，使功率管（ ） A. 功率管饱和 B. 功率管截止 C. 功率管损坏 D. 功率管放大能力下降 2. 正弦波振荡器能够维持稳定振荡的必要条件是（ ） A. 环路增益小于1，总相移为 B. 环路增益等于1，总相移为（） C. 环路增益大于1，总相移为 D. 环路增益等于0，总相移为 3. 低频功率放大器的类B特点是（ ） A. 工作效率低但失真小 B. 工作效率高但失真大 C. 工作效率高且失真小 D. 工作效率低且失真大 4. 甲类放大器的导通角通常是多少度？（ ） A. 90度 B. 180度 C. 270度 D. 360度 5. 低频功率放大器常用的直流偏置方法是什么？（ ） A. 电阻偏置 B. 电容偏置 C. 电感偏置 D. 可变偏置 6. 功率放大器的输出功率通常由哪些因素决定？（ ） A. 输入信号的频率和幅度 B. 电感和电容的数值 C. 集成运放的增益和失真程度 D. 输出负载的阻抗和输入电源的电压 7. 乙类推挽功率放大电路的理想最大效率为（ ） A. 50% B. 60% C. 78.5% D. 85% 8. 功率放大器的效率定义为（ ） A. 输出功率与输入功率之比 B. 输出功率与电源功率之比 C. 输出功率与输入信号功率之比 D. 输出功率与电源电压之比 9. 石英晶体振荡器的基本原理是依靠（ ） A. 电感 B. 电容 C. 石英晶体 D. 所有以上的元件 10. LC振荡电路是一种（ ） A. 并联电路 B. 串联电路 C. 能量传输电路 D. 改变电阻的电路 11. 在LC振荡电路中，振荡信号的衰减主要是由_______引起的。（ ） A. 电感 B. 电容 C. 电阻 D. 电流 12. 在RC振荡电路中，增大电阻的数值将_______输出信号的幅度。（ ） A. 提高 B. 需要具体的数值才能确定 C. 不变 D. 减小 13. 石英晶体振荡器的频率稳定性与温度变化的关系是（ ） A. 频率稳定性随温度升高而提高 B. 频率稳定性与温度无关 C. 频率稳定性随温度升高而降低 D. 频率稳定性随温度变化而不确定 14. 石英晶体振荡器的频率稳定性相比其他振荡器更高，这是因为（ ） A. 石英晶体的品质优异 B. 石英晶体的工作温度范围广泛 C. 石英晶体的尺寸较小 D. 石英晶体的价格较低 15. LC正弦波振荡电路的频率由哪些因素决定？（ ） A. 电感和电容值 B. 电压源和电流源 C. 输入信号和输出信号 D. 阻尼系数和衰减速率 16. 石英晶体振荡器通常用于（ ） A. 无线电通信 B. 音频放大 C. 数字电路 D. 所有以上应用 17. 并联型晶体振荡器中，晶体在电路中的作用等效于（ ） A. 电容元件 B. 电感元件 C. 电阻元件 D. 短路线 18. 乙类互补对称功率放大电路中，每只功率管的导通角约为（ ） A. B. C. D. 19. 石英晶体振荡器的频率稳定性受到哪些因素影响？（ ） A. 温度和湿度 B. 电容和电感 C. 振荡器的负载 D. 石英晶体的品质和尺寸 20. LC振荡电路的谐振频率可以通过_______计算得到。（ ） A. 电流和电压关系 B. 需要具体的数值才能确定 C. 电阻和电容数值 D. 电感和电容数值 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 甲乙类功率放大器功放管的静态工作点最高，适用于功率放大电路。（ ） 22. 甲乙类放大器特点之一是适用于功率放大电路。（ ） 23. 甲类放大器特点之一是适用于小信号的放大电路。（ ） 24. 功率放大器的主要矛盾是如何获得较大的不失真输出功率和较高的效率。（ ） 25. LC正弦波振荡电路是一种能够自主产生正弦波信号的电路。（ ） 26. 正弦波振荡器中如果没有选频网络，就不能引起自激振荡（ ） 27. LC振荡电路的振荡信号会随着时间的推移而衰减。 （ ） 28. 石英晶体振荡器利用石英晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。 （ ） 29. RC振荡电路的输出信号幅度受电阻的影响。（ ） 30. 按组成振荡电路的元件分为:LC 振荡电路、RC 振荡电路、晶体振荡电路。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. OTL电路和OCL电路有什么区别，使用时应注意什么？ 32. 下图电路能否产生振荡？ 若不能产生振荡，电路应如何改动才能产生振荡？该电路的选频回路由何元件组成？ 33. 为什么晶体管LC振荡器总是采用固定偏置与自生偏置混合的偏置电路？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某便携式音频测试仪采用 RC 移相振荡器产生低频正弦信号，并由互补对称乙类功率放大器驱动 8 Ω 扬声器。放大器采用 ±15 V 双电源，测试时扬声器两端输出电压有效值为 10 V。振荡器的三级 RC 网络中，三个电阻均为 10.0 kΩ，三个电容均为 10.0 nF，振荡频率近似计算公式为 。已知功率放大器电压增益为 35，正反馈网络的反馈系数为 。（1）计算扬声器获得的输出功率、负载电流峰值、乙类放大器的直流输入功率及理论效率。计算中取 约为 1.414，π 取 3.14。（2）计算 RC 振荡器的实际振荡频率，并判断其是否满足 1 kHz 的信号要求。若保持电容值不变，计算满足 1 kHz 要求时每个电阻应取的阻值。（3）判断该振荡器能否自行起振，并说明若要求功率放大器输出电压有效值提高到 12 V，是否会产生削波失真；针对存在的问题提出一项改进措施。 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 $