放大電路失真現(xiàn)象及改善失真的研究(編輯修改稿)
2025-07-20 02:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 真，也就是在過零值處出現(xiàn)的交越失真。 交越失真 乙類功率放大電路 (a)正半周期工作等效電路 (b)負(fù)半周期工作等效電路e) 諧波失真指原有頻率的各種倍頻的有害干擾。由于放大器不夠理想，輸出的信號(hào)除了包含放大了的輸入成分之外，還新添了一些原信號(hào)的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的頻率成分（諧波），致使輸出波形走樣。f) 互調(diào)失真指由放大器所引入的一種輸入信號(hào)的和與差的失真。例如，在給放大器輸入頻率為1kHz和5kHz的混合信號(hào)后，便會(huì)產(chǎn)生6kHz（1kHz和5kHz之和）及4kHz（1kHz和5kHz之差）的互調(diào)失真成份。，兩個(gè)不同頻率（分別為800Hz和1300Hz）的信號(hào)同時(shí)經(jīng)過放大器，由諧波失真討論可知：放大器的輸出信號(hào)中，除了原本的這兩個(gè)信號(hào)之外，還增加了800Hz的各次諧波和1300Hz的各次諧波。而除此之外，實(shí)際上還出現(xiàn)了新的不需要的頻率，就是輸入信號(hào)的“和頻”和“差頻”，即頻率為2100Hz和500Hz的信號(hào)，這就是由于互調(diào)失真引起的。在實(shí)際應(yīng)用中，這種互調(diào)失真顯然是越小越好。 互調(diào)失真g) 不對(duì)稱失真在推挽放大器易出現(xiàn)不對(duì)稱失真，它是由于推挽管特性不對(duì)稱，而使輸入信號(hào)的正、負(fù)半周不對(duì)稱，最終導(dǎo)致輸出信號(hào)的正負(fù)半周信號(hào)幅度、波形，與輸入信號(hào)不一致。在共射放大電路中，由于輸入電阻rbe在正弦信號(hào)電壓瞬時(shí)變化過程中一直隨著總電流變化，rbe越小, 在正弦信號(hào)電壓負(fù)半部分，電流總量較小，rbe較大，結(jié)果使信號(hào)電流、基極電流交流分量、集電極電流交流分量的負(fù)半波都比較小，反相后反映為負(fù)載電壓正半波矮胖；在正弦信號(hào)電壓正半波，電流總量較大， rbe較小，使信號(hào)電流、基極電流交流分量、集電極電流交流分量的正半波都比較大，反相后反映為負(fù)載電壓負(fù)半波瘦長(zhǎng)。因此最終得出來的輸出信號(hào)不對(duì)稱，即為不對(duì)稱失真。圖 三極管輸入特性曲線h) 瞬態(tài)互調(diào)失真在負(fù)反饋有效地降低失真時(shí)，易引起瞬態(tài)互調(diào)失真。在集成電路中，常用深度負(fù)反饋來提高工作穩(wěn)定性和減少失真，為減少由深度負(fù)反饋所引起的與正確工作頻率不一致的高頻振蕩（高頻寄生振蕩），因此一般要在前置推動(dòng)級(jí)的晶體管集電極和基極之間加入一個(gè)小電容，使高頻段的相位稍為滯后，但無(wú)論電容的容量如何小，也要有一定時(shí)間來充電，當(dāng)信號(hào)中含有高速瞬態(tài)脈沖時(shí)，電容充電速度跟不上時(shí)，這一瞬間線路是處于沒有負(fù)反饋狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候由于輸入信號(hào)沒有和負(fù)反饋信號(hào)相減，造成信號(hào)電平過強(qiáng)，使放大線路信號(hào)會(huì)出現(xiàn)削波現(xiàn)象，由此產(chǎn)生瞬態(tài)失真。例如當(dāng)輸入一個(gè)連續(xù)的正弦信號(hào)通過放大器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)比較好的放大，但當(dāng)輸入一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，就不能正常反映這個(gè)信號(hào)的瞬態(tài)變化。i) 改善非線性失真的方法對(duì)于前三種失真以共射電路為例進(jìn)行分析討論：，，由圖1輸出特性曲線可以看出，若為飽和失真，即Q點(diǎn)靠近飽和區(qū)，也就是過大，要想正常放大，則Q點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)下移，可以增大Rb從而減小，克服飽和失真。同理，要想克服截止失真，則應(yīng)使Q點(diǎn)適當(dāng)上移，可以通過減小從而增大。對(duì)于雙向失真，增大或減小都不能克服，因此，可以采用降低輸入信號(hào)幅值的方法，也可以適當(dāng)放大電路的電源電壓，再通過調(diào)節(jié)Rb找到合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，則可實(shí)現(xiàn)正常放大。 共射放大電路 靜態(tài)工作點(diǎn)分析對(duì)于在乙類功率放大器中出現(xiàn)的交越失真的解決辦法避開死區(qū)電壓區(qū)，使每一晶體管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，一旦加入輸入信號(hào)，使其馬上進(jìn)入線性工作區(qū)，于是出現(xiàn)了甲乙類功率放大器，利用二極管和電阻的壓降產(chǎn)生偏置電壓。甲乙類功率放大器很好地解決了交越失真的問題，%。 甲乙類功率放大器對(duì)于不對(duì)稱失真，可以通過選用特性對(duì)稱的推挽管。尤其是在O TL 與OCL 電路中，互補(bǔ)管應(yīng)選用同一種材料的，就是說都選用鍺管，或者都選用硅管，以保證其輸入特性的對(duì)稱。對(duì)于瞬態(tài)互調(diào)失真，有以下幾種方法改善：（1） 可在設(shè)計(jì)制作電路時(shí)要盡量減小各級(jí)間電容C的容量，使各級(jí)的轉(zhuǎn)換速度加快，
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