射随器的自举

MrCU204

射随器的自举 [复制链接]

 

这是个单电源的交流放大器，

其实，你拿它当开关电路来玩也行，

分别只是 T2的基极(N点)电位 应否超过Vcc而矣。  

 

 

MrCU204

以电阻为直流負载的放大器，是无法做到 轨至轨摆幅输出的，

假设Vcc是 15V，根据 不失真最大功率 规则设计，则有5V被 Re2 永久佔用，

自举，只能增加管子开通的程度，使射极电位贴近Vcc，从而可让Uo达到 ±5V 的期望值。

MrCU204

自举的作用，

在线性电路中，是使待机电流 (静态工作点) 固定，减轻前级的直流负荷，

在开关电路中，如无自举，单靠「T1」无法让「T2」饱和，甚至连开通都做不到。

MrCU204

线性电路，三极管运行于放大区，

T2的待机电流，由 Rc1+Rc2 ，及T1的待机电流所设定，

这设置，决定了当 T1 截止时，T2 的射极电位可有多高，

Rc1+Rc2 愈小，T2 的开通程度就愈大，但 T1 所需的功率层级也更大，

Rc1+Rc2 的阻值如果能跟 T1 作差分(推挽)变化，T1 的 Ic 才可大大小于T2 。

MrCU204

T2射极的待机电位，应该是 10V，Rc1+Rc2 的分压算尽了也不过5V，

如果这时的 Ic1 等于 Ib2，若不设自举，则当T1截止时，N点电压只能升至 13V 。

MrCU204

BJT，不管你怎样用，控制的都是 Ube或Ib，

在线性电路中，如果有待机电流，这待机电流就是 交流基线，

交流基线是会随输入而变化的，不管共甚么极，这变化就成了讯号源或前级的 直流负荷。

MrCU204

三极管的偏置，可以取自Vcc或独立电源，而讯号跟偏置的关系，通常是并联，

讯号，是交流成份，偏置，是直流，是静态工作点，这基数本该不受讯号影响才对，

那么，管子的动作，就是建基于两股 Ib的叠加，变数加常数，原理本来就是这么简单，

但实际上，一般的并联电路是 牵一发而动全身 的，想让直流成份纹丝不动，就得改变偏置的馈电方式。

吾妻思萌

MrCU204 发表于 2023-12-28 10:13 三极管的偏置，可以取自Vcc或独立电源，而讯号跟偏置的关系，通常是并联， 讯号，是交流成份，偏置，是 ...

【讯号，是交流成份，偏置，是直流，是静态工作点，这基数本该不受讯号影响才对，】

弱弱问个问题，带有直流偏置的不过零的交流还算交流吗？

过零的呢？也还算吗？

MrCU204

吾妻思萌 发表于 2023-12-28 11:21 【讯号，是交流成份，偏置，是直流，是静态工作点，这基数本该不受讯号影响才对，】 弱弱问个问题，带 ...

如果这 交流成份 是个 正负对称 的波形，那不管过零与否，一概视为 交直叠加 就是。

那么，把直流成份剝离，交流成份的基线自然回零，还原出交流信息的原本模样，输出端的阻容耦合就有此作用。

MrCU204

根据 最大不失真功率输出 规则，

单管交流放大器不管共啥极，Uo=±Vcc/3，Io=±Ic/4，

那么，负载获取的功率就只有电源输出功率的 十二份之一 ！！ 

有谓，大话怕算账，假设，Icm2是10A，能交给负载的也就只有 2.5A 。 

假设，β2为100，则 Ib2就是 0.1A，那么，T2的待机Ib应该就是 0.05A 对吧？！ 

那好，要令 Ib2=0 的话，Ic1需多大才行，T1截止时，Ib2 能达到 0.1A 不能，我说，不可能！！

只要 Ie2小于10A，Ib2就休想有0.1A那么大，除非，N点电位能够达到 15.3V 或以上，不靠C3能做到吗？！

MrCU204

Rb1与Re1，已能构成完整的交流通道，让C1能无障碍地充放电，把Rb2砍掉还能给 Ui 减负。

T1 级是共射架构， Ui 的最大值远小于Vcc，所以，Rb1 不至于对 Ib1 的最大值造成限制，但是，

源自 Rb1 的待机电流还是会受 Ui 影响的，原本属于待机电流的份额，终究还得是由 Ui 来买单 ！

MrCU204

MrCU204 发表于 2023-12-29 23:57 Rb1与Re1，已能构成完整的交流通道，让C1能无障碍地充放电，把Rb2砍掉还能给 Ui 减负。 T1 级是共射架构 ...

这情况，在T2级只会更严重。 

共集拓扑，电压增益小于1，关键是，

它的输出幅度往往就是前级 (或讯号源) 的幅度，

那就意味着，射随器的默认工况，是 大讯号运行，

N点电位 轨至轨摆渡 ，在 Rc1+Rc2 里的电流变化多大？！ 

你把整个 T1 级砍掉，直接让 Ui 驱动T2好不，那么，当N点升至 15.000.....V 时，Ui 输出的电流究竟多大？！

这电路是甲类放大，按道理，「Ui」只需输出 0.05A，就能把0.1A凑齐，但实际上，那0.1A全是「Ui」缴付的 ！！

把N点下拉至地，要通过 Rc1+Rc2，假设此值等于Re2，则「Ui」所要抽运的电流就是 7.5A，又是个巨浪费 ！！

MrCU204

大家有没有留意，电讯号驱动，Ib的交流成份是由讯号源提供的，

亦就是说，基极电位的是被讯号源灌高的，但换成图例这样的电路就不一样，

T1跟T2是直接耦合的，给 T2 提供 Ib 的通道只有一条，所以，Rc1+Rc2 的取值，

不管引入自举与否，都必须像多谐震荡器那样，根据饱和的条件 (Ib2≧0.1A) 来设计。

MrCU204

三极管的开通，无法像机械开关那么彻底，T2的射极电位，14.7V 大概已是极限，那么，所需的基极电位则至少得有 15.3V， 

如果N点电位达到此数值，则Vcc根本就无法给T2提供任何Ib的啊，取得最大Ib就更是不可能，那咋办，当然只能召援了，这支援就是C3，

贮存于C3中的电压，就是待机状态时的〖Umn+Ube〗，算尽了不过就3V上下，可那个0.1A的峰值，正正就是 Umn 给的，换言之，Rc2≈Umn÷0.1A，Umn＜5V，

当 Rc2和Umn 求得后，Ic1和Rc1 也就有定了，实际上，待机 Ic1 跟峰值 Ib2 是相等的，如果Umn为3V，则Rc2就是30Ω，假设Rc1为20Ω，则N点落地时的 Ic1 是0.3A，那么，T1 的 Icm 若有0.5A就很足够了。

MrCU204

换言之，当射随器引入自举机制后，

Rc2的选择是受T2的 待机状态 射极电位和M点电位 所制约的，

这样，T1规格的选择亦就有所依据，两管的 Ic 层级差距很明显，这才合理。 

但要注意，驱动T2的讯号如果是 恒压源，则自举只减轻 讯号源的直流负荷，对N点电位是没作用的。

MrCU204

Ib2，实际上仍是「偷樑换柱」，

待机时，Ib2 全由Vcc提供，峰值输出时就全由C3给予。

C3中的贮能还有部份经Rc1流失，如果C3够大，可用负载替代Rc1，省掉C2。

MrCU204

Rc2分压 决定C3的电压，然后，Rc2阻值与C3电压 共同决定T2的峰值Ib 。

MN联动，乃等效恒流的关键，Rc1不能省去或以二极管代替，否则，M点就动弹不得，无法跟N点联动。

qwqwqw2088

自举电容分析有道理，

所谓自举通俗讲，站在凳子上，增加身高的作用，就叫自举作用

类似IR2110驱动芯片外部的外部电路 ，在高端悬浮通道采用外部自举电容产生悬浮电压源道理一样，与低端通道共用外接驱动电源VCC，，

 

 

qwqwqw2088

楼主分析这电路，完全可以用PSpice仿真验证一下

MrCU204

qwqwqw2088 发表于 2024-1-1 10:46 楼主分析这电路，完全可以用PSpice仿真验证一下

我只会用 PROTO免费版 这个手机软件，

最大问题反而是 觉得书本的描述隔靴搔痒，难以让我领悟。