为什么OCL电路三极管损耗随频率升高而增大？

咖啡不加冰

为什么OCL电路三极管损耗随频率升高而增大？ [复制链接]

 

电路如图所示，OCL电路前级三极管为：NPN——PBSS8110Y，PNP——PBSS9110Y。后级三极管型号为：NPN——NSS1C301ET4G, PNP——NSS1C300ET4G。

在Signal_in端钮输入正弦波信号，幅值2V，频率可调。随着频率的升高，供电电源显示电路电路逐渐增大，当输入信号频率小于10MHz，供电电源的电流能够稳定下来，当频率大于10MHz以后，由于电流增大，三极管发热，反过来使电流进一步增大，最终电流迅速升高直至达到供电电源的限流值。

请问为什么频率升高会导致供电电源电流增大？

dlcnight

可以测下运放输出端的电压变化情况，频谱升高后输出端电压幅值增大还是减小。

电路上看的话，频率增加时，运放反馈电阻上并联的电容使反馈回路阻抗减小。正常情况下频率增加，运放输出电压应该减小。

TANG20051008

理想状态下，只有二个：饱和或截止；这二个状态的功耗都不大的；只有一个状态，放大状态，介入饱和导通，不通间；频繁的开关动作，这个通不通的中间态就不可忽视了；而且频率越是高，这个影响越是大；
一个普通的电容，只存储电荷，充或放电，没有什么功耗可言；但在高频的状态下，也会出现发热的现象；普通器件的工作频率是多少，影响多大，心中要有点谱；

PowerAnts

Q1, Q2无静态偏值, 导通角小于180度, 故工作于丙类, 呈准开关状态. 因此大动态时Q3, Q9工作于开关状态.
再由于R10, R11阻值较大, Q3, Q9的ts明显大于td, 随着频率的增加, Q3, Q9同时导通的重叠区就越大, 发热也就越来越多

PowerAnts

另, R12, R18之间的节点与R24左端无联接关系, 可能是画错了

dlcnight

楼上说的很有道理，这个电路有死区，频繁开关。
不过反馈电容也会影响R24上的电压放大倍数。

maychang

4楼PowerAnts是正确的。
所有三极管，开关工作时都存在ts，即存储时间，而且存储时间比上升时间下降时间要大得多。
由此可以推断：线性工作时，集电极电流(相对于输入信号)上升较快而下降较慢。在频率较低时此现像不明显，但频率较高时周期较短，此现像变得明显。上升快而下降慢，势必造成“共同导通”，即上管电流还没有降下来下管电流已经上升，或者相反。这是管子发热的主要原因。

咖啡不加冰

谢谢楼上各位的回复，看来真是问对地方了。
的确，我也感觉是上下管存在共同导通的问题，所以高频发热很厉害，不过因知识所限，不了解原因。大家提到的存储时间ts以及td（延迟时间吗？）我还不太了解是怎么回事，明天学习一下，然后再来向各位请教。谢谢啦！
另外，图中R12, R18之间的节点与R24左端在实际电路中是相连的，图中画错了。

咖啡不加冰

PowerAnts 发表于 2017-4-22 21:22
Q1, Q2无静态偏值, 导通角小于180度, 故工作于丙类, 呈准开关状态. 因此大动态时Q3, Q9工作于开关状态.
...

如果为Q1和Q2提供偏置，让它们工作于甲乙类状态，能够避免存储时间带来的问题吗？还是说随着频率的升高静态电流也会应为存储时间的影响而增大，最终仍导致损耗增大的问题？

PowerAnts

咖啡不加冰 发表于 2017-4-25 10:45
如果为Q1和Q2提供偏置，让它们工作于甲乙类状态，能够避免存储时间带来的问题吗？还是说随着频率的升高静 ...

不光是Q1,Q2, 连Q3,Q9也要如此, 乙类放大的交越失真, 实际上就是td+tr, ts+tf产生死区引起的, 要避免只有永远别让三极管进入截止区, 那怕不需要它输出, 也要给它一个小电流维持在线性区, 这就是甲乙类的来由.
如果你做到Q3, Q9也工作于甲乙类的话, 损耗的问题应该就会大为改观了.

ahsfysjss

PowerAnts 发表于 2017-4-25 11:39
不光是Q1,Q2, 连Q3,Q9也要如此, 乙类放大的交越失真, 实际上就是td+tr, ts+tf产生死区引起的, 要避免只有 ...

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

PowerAnts

ahsfysjss 发表于 2017-4-29 03:39
哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

逃出来了?

咖啡不加冰

PowerAnts 发表于 2017-5-1 19:20
逃出来了?

是在问我吗？还没有调出来。
无论是甲乙类还是乙类，运放反相输入端通过反馈电阻电容像图中一样连接到R24上的时候，仍然存在主题帖里所说的问题；连接到运放输出引脚（6脚），则都不会出现主题帖中所说的问题。

lifanbb

晶体管存在的级间电容，使得频率越高的信号变形失真越严重，管子在放大状态的过度时间长了，管子损耗加大，所以就变的更热。要选用高频晶体管，再增加点加快传输的元器件。