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放大電路中的反饋(4)-資料下載頁

2025-04-29 08:05本頁面
  

【正文】 是,一、在射極跟隨器中引入正反饋、以進(jìn)一步提高輸入電阻;二、在互補功率放大電路中引入正反饋、以進(jìn)一步提高不失真輸出電壓幅度。下面分別討論。 圖 523( a)所示電路為基極分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定的射極輸出器,為了保證靜態(tài)工作點穩(wěn)定, R R2不能取得太大,這就限制了 射極輸出器輸入電阻 Ri=R1//R2//[rbe+( 1+β) Re]的提高。在要求輸入電阻很高的情形下,通常采用圖 523( b)所示電路,即在圖( a)電路基礎(chǔ)上引入了 R C2。用瞬時極性法不難判斷圖( b)電路通過 R C2引入了正反饋。 設(shè)圖 523所示電路中所有電容對交流均可視為短路,圖( b)電路中,當(dāng) R3上端交流電位 ub=ui變化時, R3下端交流電位 uA=uo跟隨著同樣變化,好象自己將自己“抬舉”起來一樣,故稱為 自舉電路。 由圖( b)可知,流過 R3的交流電流(有效值)為 IR3=( UiUo) / R3= Ui( 1Auf) / R3 射極輸出器的電壓放大倍數(shù) Auf= Uo/ Ui≤1,所以, UA= Uo =Auf Ui≤Ui。 R3支路的等效電阻為 R/3= Ui / IR3= R3/( 1Auf) ( 527) 由于 Auf (= uo / ui)小于約等于 1,所以,( 1Auf)大于約等于 0,故 R/3 = R3/( 1Auf)>> R3 由 Auf ≈βR/L/( rbe+βR/L) ( 528) 式中 R/L= R1//R2// Re。則有 1Auf≈1βR/L/( rbe+βR/L) = rbe /( rbe+βR/L) ( 529) 將式( 529)代入式( 527),并考慮到 βR/L>> rbe,可得 R/3≈( rbe+βR/L) R3/ rbe≈βR/LR3/ rbe ( 530) 所以圖 521( b)電路輸入電阻為 Ri≈R/3//βR/L ( 531) 2. 互補功率放大電路中引入正反饋、以提高不失 真輸出電壓幅度 實際互補功率放大電路中,為了提高不失真輸出電壓幅度,通常也引入正反饋的自舉電路。圖 524為一實用的甲乙類自舉互補對稱功率放大電路( OTL電路)。同 OTL電路相比,增加了大電容 C2(約為幾十 μF~一、二百μF)、電阻 R5等組成的自舉電路。 T T2等其它各元件組成的互補對稱 OTL電路工作原理及各元件的作用在 。現(xiàn)在從如下兩方面作一補充說明。 ? (1) 引入級間直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點 ? 輸入級 T1管基極上偏置電阻 R1上端連接至 T T3管發(fā)射極,構(gòu)成兩級之間的靜態(tài)工作點穩(wěn)定的直流負(fù)反饋電路。由于對稱性,T T3管發(fā)射極直流電壓的正常值為: UE2= UE3=+VCC/2,這一直流電壓經(jīng) R R2分壓給 T1管基極提供靜態(tài)偏置電壓、使 T1管工作在放大區(qū)。 ? 由于某種原因,使得 UE2= UE3偏離了 +VCC/2,比如: UE2= UE3<+VCC/2,兩級之間隨即發(fā)生如下直流負(fù)反饋過程: 可見,這一直流負(fù)反饋過程,使 T T3管發(fā)射極直流電壓較好地穩(wěn)定在 +VCC/2,從而保證 T T3管工作電壓具有較好的對稱性。 ? (2) 引入正反饋加大輸出電壓的動態(tài)范圍 ? 圖 524電路中通過 C R5引入了正反饋,其作用是提高互補輸出級 T2管輸出電壓的跟隨范圍,使 T2管輸出的正電壓的最大值接近于 +VCC(約為 +VCC–UCE2S、 UCE2S為 T2管的臨界飽和壓降)。 ? C R5在電路中的作用分析如下: ? R5為交流隔離電阻 (其值一般取 100~ 200Ω左右 ),若無 R5(將 R5短路), R3的上端交流接地,則電容 C2將電路輸出端對地交流短路、無輸出電壓,隔離電阻 R5是不可少的。 ? 靜態(tài)時:流過 R5的電流為 IC1+IB2,在幾 mA左右,故 R5上的直流壓降 UR5很小(一般小于 ),故可認(rèn)為 A點直流電位UA=+VCCUR5≈+VCC;而 UE2= UE3=+VCC /2;所以,大電容 C2上的直流電壓為: UC2=UA UE2≈+VCC VCC /2=+VCC /2(注意, C2上的直流電壓極性上“ +”下“ ”)。 動態(tài)時:若 ui為負(fù)半周時,經(jīng) T1管反相放大輸出正半周的信號推動 T T3管互補輸出級(忽略 D D2的動態(tài)電阻), T2管導(dǎo)通、 T3管截止,輸出正半周電壓 uo。 ① 若 C2斷和 R5短路, UA=+VCC,輸出正半周電壓uo時,由于 uE2= uE3> +VCC/2, uB2> +VCC/2, R3上的電壓必小 +VCC/2,且隨著輸出正半周電壓 uo的幅度加大,必然是 uB2比 +VCC/2高得越多,即電壓 uR3比 VCC/2小得越多, uR3減小,使 T2管基極驅(qū)動電流不足, T2管不可能趨近臨界飽和,導(dǎo)致T2管 UCE2min> UCE2S, 正半周電壓 uo幅度 Uom=VCC UCE2minVCC/2= VCC/2UCE2min 比 VCC/2小許多 ,造成正半周不失真輸出電壓幅值減小。 ? ② 加 C2和 R5,輸出正半周電壓 uo時,隨著 uE2= uE3上升,C2使 A點電位上升。 C2對交流視為短路,動態(tài)時 C2兩端電壓約為 VCC/2。即使當(dāng) uo幅值達(dá)到 (VCC/2) UCE2S時,也即 uB2max=uE2max+≈VCC UCE2S+≈VCC時, A點電位可升高到 3VCC/2, uR3≈VCC/2,有足夠驅(qū)動電流使T2管趨于臨界飽和,使 uo幅度大到 VCC/2 UCE2≈VCC/2。提高 T2管輸出正電壓跟隨的范圍。從反饋觀點, C2和 R5相當(dāng)于在電路中引入正反饋。 ? 另外,跨接在輸出端與 T1管基極之間的電阻 R1具有雙重作用:其一、作為 T1管基極的直流上偏置電阻,構(gòu)成兩級之間的直流負(fù)反饋、以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(前面已分析);其二、構(gòu)成兩級之間的交流電壓并聯(lián)負(fù)反饋,以改善電路的交流特性。
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