hou1

1. 求最大不失真输出电压的有效值 (Uom) (RMS)
- 分析:
晶体管 T1 导通时,发射极(E点,即 R4 上端)的极限电位是 VCC−∣UCES∣。
但是,输出电压 uo 是取自负载 RL 两端的。
此时,R4 和 RL 构成了串联分压电路。
- 计算峰值 (Uom(peak)):
UE(peak)=VCC−∣UCES∣=15V−2V=13V
这是加在 (R4+RL) 总电阻上的电压。
根据分压公式,负载 RL 上的峰值电压为:
Uom(peak)=UE(peak)×R4+RLRL=13V×0.5+88≈12.235V
- 计算有效值 (Uom(rms)):
题目求的是有效值,所以要除以 2:
Uom=2Uom(peak)≈1.41412.235≈8.65V
(对应图中解法公式)
2. 求负载电阻 RL 上电流的最大值 (iLmax)
- 分析:
这是求峰值电流。根据欧姆定律,电流等于总电压除以总电阻。
回路是从电源 VCC → T1 → R4 → RL → 地。
- 计算:
iLmax=总电阻有效总电压=R4+RLVCC−∣UCES∣
iLmax=0.5+815−2=8.513≈1.53A
3. 求最大输出功率 Pom 和效率 η
- 最大输出功率 (Pom)
使用第一问算出来的有效值电压 Uom≈8.65V 来计算:
Pom=RLUom2=88.652≈9.35W
(注意:一定要用有效值平方除以电阻,或者用峰值平方除以 2 倍电阻)
- 效率 (η)
OCL 电路的理论效率公式是 η=4π×ξ (ξ 是电压利用系数)。
- 通俗理解:
理论最高效率是 78.5% (4π)。但要达到这个效率,负载上的电压峰值必须等于电源电压 VCC (15V)。
但在本题中,负载上的峰值电压只有 12.235V (因为被管压降 UCES 和电阻 R4 吃掉了一部分)。
- 计算:
η=78.5%×VCCUom(peak)
η=0.785×1512.235≈64%
- 关于图中公式的解释:
图中写的 VCCVCC−UCES−UR4 其实分子就是负载上的峰值电压。
VCC (电源) 减去 UCES (管压降) 减去 UR4 (电阻分压) = URL (负载电压)。逻辑是一样的。
总结:这道题的坑在哪里?
和上一题(负载直接接在发射极)不同,这道题加了 R4/R5。
千万不要忽略 R4 的分压作用!
- 算电压时,要乘以 R4+RLRL。
- 算电流时,分母是 R4+RL。