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三種放大電路的比較

圖文 更新时间:2024-09-07 18:14:07

該内容轉載自河科大牛老師

穩定靜态點電路

三極管是半導體器件,存在電阻特性,通電會發熱。同時,環境溫度也會随着季節和地域的不同而不同。而半導體發熱,則導緻集電極電流Ic變大,且溫度變化很慢,變大的Ic長期存在,相當于靜态點上移,Q點上升。

Q點的變化,間接造成動态數值的變化。比如有可能使得三極管進入飽和區,造成飽和失真等。

如果是測量用精密儀器,在開機時的測量值和開機一段時間後,機箱溫度恒定後的測量值是不同的,原因就是機箱溫度上升,半導體器件發熱導緻Q點上移造成的,因此精密儀器往往需要在測量前先進行開機預熱。

針對溫度造成的靜态點漂移問題,解決思路是:當Ic随着溫度上升時,減小UBE,從而減小IB、IC,增大UCE,即Q點下移。

減小UBE的措施是讓VB不随着溫度改變,而VE随着溫度上升而增加,從而UBE=VB-VE随着溫度上升而減小。

電路中在發射極串接一個電阻RE即可實現這一目标。RE可感受到Ic與IE的變化,去改變VE,從而改變UBE,達到抑制IC和IE的變化的目的。RE越大,抑制的效果越好。

但是電路中IC的變化,不僅僅是由溫度引起的,還有輸入信号ui引起的iC和iE的變化。RE的引入對有用的輸入信号ui是不利的,因此有必要讓RE在保持對溫漂的抑制作用的同時對輸入信号ui不起抑制作用,即區分溫度變化和輸入變化。

溫度信号變化很慢,即頻率低;有用的信号ui變化快,即頻率高,因此在RE兩端并聯一個電容C,即可實現區分直流電流和交流電流。電容C對直流是開路的,直流電流完全從電阻RE上通過;電容C對交流是短路的,交流電流完全從電容C上通過,RE上無交流電流,不對有用的信号進行抑制。

因抑制溫漂的電路采用了直流分壓形式,而交流通路仍然是共射放大電路,故此電路稱為分壓偏置共射放大電路。

分壓偏置共射放大電路和固定偏置共射放大電路,區别在于直流通路不同,相同的是交流通路一緻。

三種放大電路的比較(共集電極放大電路)1

三種放大電路的比較(共集電極放大電路)2

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共集電極放大電路

當輸出信号從發射極e引出時,稱為射集輸出器。

由于發射極上存在電阻RE,且無旁路電容Ce,故此電路對有用信号ui是有抑制作用的,電壓放大倍數不大。

uBE變化不大,vB約等于VE,即ui≈uo,放大倍數約為1;因此電路又稱為電壓跟随器。

由于集電極C沒有串聯電阻,其微變等效電路中ui與uo共用集電極C,故此電路稱為共集電極放大電路。

共集電極放大電路的Au≈1,故此電路不用于電壓放大。其優點是輸入電阻高,且輸出電阻低,因此多用在多級放大電路的第一級以提高輸入電阻,或者放在最後一級用于減小輸出電阻。也有放在多級放大電路的中間,起到承上啟下的緩沖作用。

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