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三极管共射极放大电路 [复制链接]

 
本帖最后由 S3S4S5S6 于 2020-8-25 15:51 编辑

下图是基本三极管放大电路,电路参数在图中标注,C12为4.7pF,其它参数和图中一直 捕获1.PNG

Vin是一个正弦信号,频率8M,波形幅值如下图所示

3.jpg Vout的输出波形如下图

2.jpg 可以看到Vout的输出波形的下半部分有明显的失真。

问题

1、该失真是不是静态工作点设置太高了,导致波形下半部分失真

2、怎么减小一点直流偏置,目前直流偏置太大了;减小直流偏置最好不要增大R15,因为增大R15导致Ic减小,带载能力变差

3、在不改变输入的条件下,想进一步调试得到一个失真度小的正弦波(肉眼看上去没有明显失真)是不是该调节R16和R28

 

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分压式偏置电路如果不在发射极串负反愦电阻,那就变成了所有偏置电路当中最辣鸡的一种,甚至还不如取掉下分压电阻成为只用一个上电阻的“固定偏置电路”。     详情 回复 发表于 2020-10-27 12:28

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应该直接观察集电极波形,用直流挡。观察波形的最高和最低位置,只要处于电源和地之间即可,最佳偏置是恰好居中,即波形高点距电源轨和波形低点距地轨的间距相同,此时动态范围最大。

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[attachimg]496886[/attachimg]测试的波形图是这样的  详情 回复 发表于 2020-8-25 16:05
按照你说的方式测试了一下波形,波形上顶点是6.2V,距离8V电源轨是1.8V;波形下顶点是1.8V,距离地是1.8V  详情 回复 发表于 2020-8-25 16:03
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chunyang 发表于 2020-8-25 15:55 应该直接观察集电极波形,用直流挡。观察波形的最高和最低位置,只要处于电源和地之间即可,最佳偏置是恰好 ...

按照你说的方式测试了一下波形,波形上顶点是6.2V,距离8V电源轨是1.8V;波形下顶点是1.8V,距离地是1.8V

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chunyang 发表于 2020-8-25 15:55 应该直接观察集电极波形,用直流挡。观察波形的最高和最低位置,只要处于电源和地之间即可,最佳偏置是恰好 ...

4859d1f60b8e5805d524128cfc9ba44.jpg 测试的波形图是这样的

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那偏置说明没问题。

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另,对于数MHz级别的信号,耦合电容应适当加大些。

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这个有什么讲究吗?  详情 回复 发表于 2020-8-25 16:19
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"1、该失真是不是静态工作点设置太高了,导致波形下半部分失真"

这样的失真估计是由三极管发射结的非线性造成的。

静态工作点设置太高导致的失真,往往是 “切底”,即正弦波形出现 “平底”。

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挺好的示波器,为什么不使用双通道?

观察放大器之类的工作状态,最好手使用两个通道,一个通道看输入波形,另一个通道看输出波形。两个波形同时显示在屏幕上。

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chunyang 发表于 2020-8-25 16:11 另,对于数MHz级别的信号,耦合电容应适当加大些。

这个有什么讲究吗?

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容抗啊,这个得考虑,在特定的频率下,你可以将耦合电容等效为一个电阻,然后算算该电阻的引入对电路的影响。耦合电容的选择原则应该是容抗需小到不明显影响电路参数才是,只不过理想电容不存在,无法用过大容量,否  详情 回复 发表于 2020-8-25 16:34

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你这个放大电路,输入峰峰值是3.92V,输出峰峰值是4.52V,放大1.153倍。

这是你想要的放大倍数么?

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是的,我想要的放大倍数在1~2之间,主要是想失真度小点  详情 回复 发表于 2020-8-26 08:05

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另外,C12为4.7pF,而4..7pF电容在8MHz频率下容抗为4232欧姆,和R28//R16相比较(尤其是和三极管输入电阻相比较)已经不可忽略。

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S3S4S5S6 发表于 2020-8-25 16:19 这个有什么讲究吗?

容抗啊,这个得考虑,在特定的频率下,你可以将耦合电容等效为一个电阻,然后算算该电阻的引入对电路的影响。耦合电容的选择原则应该是容抗需小到不明显影响电路参数才是,只不过理想电容不存在,无法用过大容量,否则ESL(串联等效电感)的影响反而更大,故而需在ESL影响可以忽略时尽量用容量大些的耦合电容。

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你这几个电阻的取值依据是什么?
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让VCE的直流电压是电源电压的一半,这样交流正弦波才能获得一个最大的幅值,同时IC的电流还不能太小,至少得10mA以上,这样计算R15应该不大于400欧姆,再一个参阅手册,hfe和Ic电流的关系曲线,我们想要hfe尽量大一  详情 回复 发表于 2020-8-26 08:18

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maychang 发表于 2020-8-25 16:22 你这个放大电路,输入峰峰值是3.92V,输出峰峰值是4.52V,放大1.153倍。 这是你想要的放大倍数么?

是的,我想要的放大倍数在1~2之间,主要是想失真度小点

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想失真度小一点,加入负反馈的方法简单可行。  详情 回复 发表于 2020-8-26 10:27
从你的电原理图,怎么也看不出1~2倍电压增益。 第一幅示波器照片,显示输入信号峰峰值3.92V,是信号源接在C12左端(Vin处),并且电路上电时测量的么?  详情 回复 发表于 2020-8-26 10:25

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cruelfox 发表于 2020-8-25 21:11 你这几个电阻的取值依据是什么?

让VCE的直流电压是电源电压的一半,这样交流正弦波才能获得一个最大的幅值,同时IC的电流还不能太小,至少得10mA以上,这样计算R15应该不大于400欧姆,再一个参阅手册,hfe和Ic电流的关系曲线,我们想要hfe尽量大一点,所以IC的电流不能太大了,综合考虑我们取IC为20mA,R15电阻取值为200欧姆

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S3S4S5S6 发表于 2020-8-26 08:05 是的,我想要的放大倍数在1~2之间,主要是想失真度小点

从你的电原理图,怎么也看不出1~2倍电压增益。

第一幅示波器照片,显示输入信号峰峰值3.92V,是信号源接在C12左端(Vin处),并且电路上电时测量的么?

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电路稳定工作时测试出来的  详情 回复 发表于 2020-8-26 10:48

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S3S4S5S6 发表于 2020-8-26 08:05 是的,我想要的放大倍数在1~2之间,主要是想失真度小点

想失真度小一点,加入负反馈的方法简单可行。

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不知道你为什么要使用200欧这么小的集电极负载电阻。 Vout端的负载是多大?  详情 回复 发表于 2020-8-26 11:37
是指在发射极串入电阻吗?  详情 回复 发表于 2020-8-26 10:49

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maychang 发表于 2020-8-26 10:25 从你的电原理图,怎么也看不出1~2倍电压增益。 第一幅示波器照片,显示输入信号峰峰值3.92V,是信号 ...

电路稳定工作时测试出来的

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”电路稳定工作时测试出来的“ 严重怀疑这个测量结果。三极管发射结上不可能有3.92V峰峰值电压。  详情 回复 发表于 2020-8-26 11:35

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maychang 发表于 2020-8-26 10:27 想失真度小一点,加入负反馈的方法简单可行。

是指在发射极串入电阻吗?

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发射极串入电阻是一种加入负反馈的方法。  详情 回复 发表于 2020-8-26 11:35

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S3S4S5S6 发表于 2020-8-26 10:48 电路稳定工作时测试出来的

”电路稳定工作时测试出来的“

严重怀疑这个测量结果。三极管发射结上不可能有3.92V峰峰值电压。

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