第10卷 功率放大器——OCLOTL集成功率放大器 湖南省（对口招生）《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 功率放大器——OCL/OTL/集成功率放大器 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. LA4100集成电路的+脚称为（ ） A. 信号输入端 B. 信号输出端 C. 公共地端 D. 正电源供电端 【答案】D 【解析】LA4100的+脚用于接入正电源，是集成电路的正电源供电端，因此选D。 2. 在单管功率放大器中，输出功率增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电源消耗功率增大，功放管的损耗减小 B. 电源消耗功率不变，功放管的损耗增大 C. 电源消耗功率增大，功放管的损耗增大 D. 电源消耗功率不变，功放管的损耗不变 【答案】A 【解析】输出功率增大时，电源提供的功率相应增大，而由于输出功率增大，功放管的工作效率提高，损耗相对减小，A 选项正确。电源消耗功率会随输出功率变化，B、D 选项错误。功放管的损耗通常会随着输出功率增大而减小，C 选项错误。 3. 示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数“t/div”开关置于10ms/div挡，水平扩展倍率，Y轴偏转因数“V/div”开关置于10mV/div挡，则信号的周期及两者的相位差分别是 （ ） A. 9ms； B. 9ms； C. 90ms； D. 90ms； 【答案】B 4. LA4100集成电路的GND脚称为（ ） A. 信号输入端 B. 信号输出端 C. 公共地端 D. 正电源供电端 【答案】C 【解析】GND是接地端，通常作为电路的公共参考点和回路端，因此LA4100的GND脚称为公共地端，选C。 5. 功率放大电路的效率是指（ ） A. 不失真输出功率与输入功率之比 B. 不失真输出功率与电源供给功率之比 C. 不失真输出功率与管耗功率之比 D. 管耗功率与电源供给功率之比 【答案】B 【解析】功率放大电路的效率定义为不失真输出功率与电源供给功率之比。 因为功率放大电路的作用是将电源提供的直流功率转换为交流输出功率，效率就是衡量这种转换能力的指标，即输出的有用功率（不失真输出功率）占电源供给总功率的比例。 6. 甲类功率放大器的最大效率约为（ ） A. 25% B. 50% C. 78.5% D. 90% 【答案】B 【解析】甲类功率放大器的最大效率约为 50%。选择 B 选项。 7. 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 8. 低频功率放大器以晶体管的工作状态可分为甲类、乙类、丙类和（ ） A. 丁类 B. 甲乙类 C. 甲丙类 D. 乙丙类 【答案】B 【解析】按晶体管导通角和工作状态，低频功率放大器通常分为甲类、乙类、甲乙类和丙类，因此选B。 9. 甲乙类功率放大器采用推挽结构的目的是（ ） A. 提高输出功率 B. 减小输出电阻 C. 消除非线性失真 D. 降低电源电压 【答案】A 【解析】甲乙类功率放大器采用推挽结构可以让两个晶体管交替工作，充分利用电源电压，从而提高输出功率，A 选项正确。减小输出电阻不是采用推挽结构的主要目的，B 选项错误。推挽结构可以减少但不能完全消除非线性失真，C 选项错误。采用推挽结构与降低电源电压无关，D 选项错误。 10. 如图所示电路为一NPN复合管，接入电阻对的穿透电流进行分流，故称为泄放电阻，下列关于泄放电阻的选取正确的是（ ） A. 泄放电阻越大越好 B. 泄放电阻一般取几欧姆至几十欧姆 C. 泄放电阻一般取几百欧姆至几千欧姆 D. 泄放电阻越小越好 【答案】B 【解析】功放电路为了提高电流放大系数，通常采用复合管，复合管提高了电流放大倍数，但却增大了穿透电流，使其热稳定性变差。为了克服这一缺点，可在射极接入电阻，电阻对的穿透电流进行分流，从而减小总穿透电流，泄放电阻不宜过大，过大则抑制穿透电流效果不理想，也不宜过小，过小则影响总的电流放大倍数。 11. 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。 12. 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管耗约为（ ） A. 2W B. 1W C. 0.4W D. 0.2W 【答案】C 【解析】功放管的最大管耗必须满足。 13. 集成功率放大器内部通常不包含的电路是（ ） A. 输入级 B. 中间放大级 C. 输出级 D. 电源变压器 【答案】D 【解析】集成功率放大器通常在芯片内部集成输入级、中间放大级和输出级等电子电路，但电源变压器属于外部电源部分，不集成在功率放大器内部，因此选D。 14. 在OCL功率放大电路中，输入信号为1kHz、10V的正弦信号，输出为图所示波形，这说明（ ） A. 属于饱和失真 B. 属于截止失真 C. 属于频率失真 D. 属于交越失真 【答案】D 15. 制作集成功率放大电路时，如何减小电源线的电阻（ ） A. 使用细导线 B. 增大导线的长度 C. 使用粗导线 D. 减小导线的截面积 【答案】C 【解析】使用粗导线可以减小电源线的电阻。 16. OCL电路正常工作时会出现（ ） A. 属于交越失真 B. 属于非线性失真 C. 属于饱和失真 D. 属于截止失真 【答案】B 【解析】OCL推挽管在工作时没有直流偏置，在输入电压低于死区电压时，两只功放管都处于截止状态，即在正负半周的交替处出现一段死区，这种现象称为交越失真。 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 18. 甲乙类功放消除了（ ） A. 顶部失真 B. 底部失真 C. 交越失真 D. 非线性失真 【答案】C 【解析】乙类互补推挽功率放大器在输入信号过零时，两只功率管均可能暂时截止，从而产生交越失真。甲乙类功放通过设置适当的静态偏置，使两管在过零附近有一定程度的导通，可消除或显著减小交越失真，因此选C。 19. 在OTL功率放大器的静态调整时应调整（ ） A. RP1 B. RP2 C. RP3 D. VCC 【答案】C 【解析】静态调节主要是调节RP3，使推挽管均处于微导通状态，减小交越失真。 20. 哪种类型的电路适用于使用集成功率放大器LM386（ ） A. 高保真音频放大 B. 射频放大 C. 微波放大 D. 数字信号放大 【答案】A 【解析】LM386适用于高保真音频放大电路，因其具有较低的失真和良好的音频性能。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 功放电路只要有足够的输出功率就行。（ ） 【答案】错误 【解析】功率放大器不仅要有足够的输出功率，还应满足效率较高、非线性失真较小、工作稳定以及功率管不超过极限参数等要求。因此，仅有足够的输出功率是不够的，判断为错误。 22. 功放三极管工作在大信号状态，集电结的温度较高，因此应给功放管加装散热片。（ ） 【答案】正确 【解析】功放三极管工作在大信号状态时，集电极耗散功率较大，集电结温度容易升高。加装散热片可以增大散热面积、降低结温，防止功放管因过热而损坏，因此判断为正确。 23. 在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是一对矛盾。（ ） 【答案】正确 【解析】功率放大电路既要求输出功率大，又要求非线性失真小，这两项要求在电路设计中通常相互制约。提高输出功率可能使功率管更接近极限工作状态并增大失真，而减小失真又可能限制输出幅度，因此二者是一对矛盾，判断为正确。 24. 功率放大器与基本放大电路讨论的技术指标不同，主要有输出功率、效率、三极管的极限参数等。（ ） 【答案】正确 【解析】功率放大器主要处理大信号，除关注放大能力外，还要重点考查输出功率、效率以及三极管的极限参数等指标。因此该说法正确。 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. 甲类功率放大器的工作点较甲乙类功放要高，因此它的放大倍数也比甲乙类功放要大。（ ） 【答案】错误 【解析】甲类功放的静态工作点通常高于甲乙类功放，但放大倍数并不由工作点高低直接决定，而主要取决于电路结构、器件参数和负载等因素。因此不能据此认为甲类功放的放大倍数一定更大，判断为错误。 27. 在乙类功率放大器中，输出信号的幅度越大，晶体管的管耗也越大。（ ） 【答案】错误 【解析】乙类功率放大器中，晶体管管耗并不是随着输出信号幅度增大而始终增大。随着输出幅度增加，管耗先增大，在某一输出幅度附近达到最大值；当输出幅度继续增大并接近最大输出时，管耗反而可能减小。因此该说法错误。 28. OTL功率放大器输入正弦波信号后，可能输出放大的三角波信号。（ ） 【答案】错误 【解析】OTL功率放大器在正常线性工作状态下，输入正弦波后应输出同频率的放大正弦波，而不是三角波。三角波通常与特殊激励、严重失真或电路异常有关，不能作为正常放大结果，因此判断为错误。 29. 功率放大器中两只三极管轮流工作，总有一只功放三极管是截止的，因此，输出波形含有失真。（ ） 【答案】错误 【解析】互补推挽功率放大器中，两只三极管交替导通时，确实存在一只管子截止的状态，但只要交接过程正常，输出波形可以保持基本不失真。只有因两管交接不良而产生交越失真时，输出波形才会失真。因此该说法错误。 30. 在OTL功率放大器的安装过程中，三极管不需要注意方向。（ ） 【答案】错误 【解析】三极管有极性，需注意方向。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请画出典型的OCL功率放大器电路图。 32. 如图所示电路，设为正弦波，要求最大输出功率，忽略三极管的饱和压降，若，求： （1）正、负电源的最小值。 （2）输出功率最大时，直流电源供给的功率。 （3）每个三极管允许的管耗的最小值。 （4）输出功率最大时输入电压有效值。 【答案】（1）的最小值： （2）忽略管子的饱和压降， 直流电源供给的功率： （3）每管允许的管耗的最小值： （4）输出功率最大时输入电压有效值： 输入电压最大值： 输入电压有效值： 【解析】（ 1）的最小值： （ 2）忽略管子的饱和压降 直流电源供给的功率： （ 3）每管允许的管耗的最小值： （ 4）输出功率最大时输入电压有效值： 输入电压最大值： 输入电压有效值： 33. OTL推挽功放电路的电源电压，要求输出最大功率为2.25W，则负载的阻抗应为多大？ 【答案】8Ω 【解析】OTL电路采用单电源供电，理想最大不失真输出时，负载上的正弦波输出电压峰值约为电源电压的一半，即6V。最大输出功率为2RL)。由2.25=62/(2RL)，得RL=36/4.5=8Ω。因此负载阻抗应为8Ω。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子产品维修实训室检修一台采用互补对称式 OCL 功率放大电路的有源音箱。电路采用双电源供电，电源电压为 和 ，扬声器等效负载电阻为 。在额定音量下，用示波器测得扬声器两端输出电压有效值为 ，输出波形基本为正弦波。检修人员发现音量较小时，输出波形过零点附近出现轻微凹陷。（1）计算该电路在理想最大不失真输出状态下的最大输出功率，并计算额定音量时扬声器获得的实际输出功率。（2）将额定音量时的实际输出功率与最大输出功率进行比较，判断该功率放大器是否已达到理想最大不失真输出状态。（3）分析音量较小时过零点附近出现凹陷的主要原因，并提出两项消除或减小该现象的措施。 【答案】（1）理想最大输出电压峰值取电源电压幅值 ，最大输出功率为\[P_{\mathrm{om}}=\frac{U_{\mathrm{om}}^{2}}{2RL}=\frac{182}{2\times 8}=\frac{324}{16}=20.25\text{ W}\]额定音量时实际输出功率为\[Po=\frac{Uo^{2}}{RL}=\frac{11.32}{8}=\frac{127.69}{8}\approx15.96\text{ W}\]（2）实际输出功率约为最大输出功率的 ，尚未达到理想最大不失真输出状态。（3）凹陷主要由互补推挽管在过零区域不能立即导通形成的交越失真引起。可将功率管设置为甲乙类静态偏置，并采用二极管或 倍增电路提供合适的基极偏置；同时应保证偏置电路具有温度补偿作用，防止静态电流随温度变化过大。 【解析】（1）OCL 电路最大输出电压峰值近似等于单电源电压幅值，先由 求最大功率，再由 求实际功率。（2）实际功率小于最大功率，说明尚有输出余量。（3）过零凹陷是甲类与乙类互补管交接不畅产生的交越失真，采用甲乙类偏置和温度补偿可减小该失真。 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 $ 湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 功率放大器——OCL/OTL/集成功率放大器 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. LA4100集成电路的+脚称为（ ） A. 信号输入端 B. 信号输出端 C. 公共地端 D. 正电源供电端 2. 在单管功率放大器中，输出功率增大时，下列说法正确的是（ ） A. 电源消耗功率增大，功放管的损耗减小 B. 电源消耗功率不变，功放管的损耗增大 C. 电源消耗功率增大，功放管的损耗增大 D. 电源消耗功率不变，功放管的损耗不变 3. 示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数“t/div”开关置于10ms/div挡，水平扩展倍率，Y轴偏转因数“V/div”开关置于10mV/div挡，则信号的周期及两者的相位差分别是 （ ） A. 9ms； B. 9ms； C. 90ms； D. 90ms； 4. LA4100集成电路的GND脚称为（ ） A. 信号输入端 B. 信号输出端 C. 公共地端 D. 正电源供电端 5. 功率放大电路的效率是指（ ） A. 不失真输出功率与输入功率之比 B. 不失真输出功率与电源供给功率之比 C. 不失真输出功率与管耗功率之比 D. 管耗功率与电源供给功率之比 6. 甲类功率放大器的最大效率约为（ ） A. 25% B. 50% C. 78.5% D. 90% 7. 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 8. 低频功率放大器以晶体管的工作状态可分为甲类、乙类、丙类和（ ） A. 丁类 B. 甲乙类 C. 甲丙类 D. 乙丙类 9. 甲乙类功率放大器采用推挽结构的目的是（ ） A. 提高输出功率 B. 减小输出电阻 C. 消除非线性失真 D. 降低电源电压 10. 如图所示电路为一NPN复合管，接入电阻对的穿透电流进行分流，故称为泄放电阻，下列关于泄放电阻的选取正确的是（ ） A. 泄放电阻越大越好 B. 泄放电阻一般取几欧姆至几十欧姆 C. 泄放电阻一般取几百欧姆至几千欧姆 D. 泄放电阻越小越好 11. 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 12. 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管耗约为（ ） A. 2W B. 1W C. 0.4W D. 0.2W 13. 集成功率放大器内部通常不包含的电路是（ ） A. 输入级 B. 中间放大级 C. 输出级 D. 电源变压器 14. 在OCL功率放大电路中，输入信号为1kHz、10V的正弦信号，输出为图所示波形，这说明（ ） A. 属于饱和失真 B. 属于截止失真 C. 属于频率失真 D. 属于交越失真 15. 制作集成功率放大电路时，如何减小电源线的电阻（ ） A. 使用细导线 B. 增大导线的长度 C. 使用粗导线 D. 减小导线的截面积 16. OCL电路正常工作时会出现（ ） A. 属于交越失真 B. 属于非线性失真 C. 属于饱和失真 D. 属于截止失真 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. 甲乙类功放消除了（ ） A. 顶部失真 B. 底部失真 C. 交越失真 D. 非线性失真 19. 在OTL功率放大器的静态调整时应调整（ ） A. RP1 B. RP2 C. RP3 D. VCC 20. 哪种类型的电路适用于使用集成功率放大器LM386（ ） A. 高保真音频放大 B. 射频放大 C. 微波放大 D. 数字信号放大 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 功放电路只要有足够的输出功率就行。（ ） 22. 功放三极管工作在大信号状态，集电结的温度较高，因此应给功放管加装散热片。（ ） 23. 在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是一对矛盾。（ ） 24. 功率放大器与基本放大电路讨论的技术指标不同，主要有输出功率、效率、三极管的极限参数等。（ ） 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. 甲类功率放大器的工作点较甲乙类功放要高，因此它的放大倍数也比甲乙类功放要大。（ ） 27. 在乙类功率放大器中，输出信号的幅度越大，晶体管的管耗也越大。（ ） 28. OTL功率放大器输入正弦波信号后，可能输出放大的三角波信号。（ ） 29. 功率放大器中两只三极管轮流工作，总有一只功放三极管是截止的，因此，输出波形含有失真。（ ） 30. 在OTL功率放大器的安装过程中，三极管不需要注意方向。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请画出典型的OCL功率放大器电路图。 32. 如图所示电路，设为正弦波，要求最大输出功率，忽略三极管的饱和压降，若，求： （1）正、负电源的最小值。 （2）输出功率最大时，直流电源供给的功率。 （3）每个三极管允许的管耗的最小值。 （4）输出功率最大时输入电压有效值。 33. OTL推挽功放电路的电源电压，要求输出最大功率为2.25W，则负载的阻抗应为多大？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子产品维修实训室检修一台采用互补对称式 OCL 功率放大电路的有源音箱。电路采用双电源供电，电源电压为 和 ，扬声器等效负载电阻为 。在额定音量下，用示波器测得扬声器两端输出电压有效值为 ，输出波形基本为正弦波。检修人员发现音量较小时，输出波形过零点附近出现轻微凹陷。（1）计算该电路在理想最大不失真输出状态下的最大输出功率，并计算额定音量时扬声器获得的实际输出功率。（2）将额定音量时的实际输出功率与最大输出功率进行比较，判断该功率放大器是否已达到理想最大不失真输出状态。（3）分析音量较小时过零点附近出现凹陷的主要原因，并提出两项消除或减小该现象的措施。 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 $