otl电路供电上下管可以看做是串联的,上下管工作时只在一半电压下工作,输出中点电压在电源电压一半,1/2-Vce只是最大可输出电压,实际上不失真电压(10%失真以下下),输出电压只有(1/2-Vce)60-70%左右。
放大电路的最大不失真输出电压幅度肯定要小于电路的工作电源电压范围。
最大不失真输出电压有效值:Uom=(VCC-IdRC//RL)/√2。
因为空载电压或负载小的时候,管子的饱和电压低,最大不失真输出电压要高些,负载大饱和压降大,输出幅度就小了。另外,负载大了,放大器的电压电流曲线向上倾斜的严重,输出失真严重,在相同的失真度下,输出电压就要减小。
简单的说,因为不失真输出电压基本是负载端截止和饱和间的电压峰值,而负载电压和晶体管的CE电压是串联后等于电源电压,加负载输出电流变大,晶体管上的电压大,负载的不失真电压自然就小了。
为增加放大电路的最大不失真输出幅度,应采取什么措施: 放大器的幅度与很多其他因素有关系,在设计放大器时希望幅度越大越简单越好。但实际上它们之间充满了矛盾,为了改善放大器的稳定性增加了发射极负反馈电阻和下偏置电阻。
几个概念:1)最大不失真电压Upp(峰峰值):理想状态下,不考虑三极管的饱和压降,可以将电源电压看作可以输出的最大不失真电压
2)最大不失真电压Uom(有效值):Upp / 1414 = Uom
3)Uceq:是指三极管静态时的C、E极间的电压,一般的共射输出,Uce就是输出电压,为了获得最大不失真输出电压(失真信号没有意义,不作讨论),需要将Uceq=1/2 Vdd,这样才能使Uom最大化这个简单,只要电路不在截至区或者饱和区他就不会失真(在此不考虑温度带来的参数波动),所谓截至失真:以正弦波为例,当ui在正半周的最大值时,VCC-ui>=07V时就不会截至 ,就不会有截至失真。而饱和失真:当ui在正负半周的最小值时(此时的ui为负值,减它相当于+︱ui︱),能够保证iC=βiB=β[(VCC-ui-07)/Rb]<=(VCC-03)/(Rc//RL)即iCS,就不会出现饱和失真,我们从波形图上可以看到,当三极管工作在饱和状态时,VCE<=03V,那我们就可以比较实际的集电极电流与临近饱和时的集电极电流,如果实际的电流>临近饱和的电流,那么三极管就已经在了饱和状态了,如有疑问可以在问放大器工作在线性放大区时输出的电压信号是不失真输出电压。如果输出电压信号已经接近饱和区和截止区了,这时输出的电压信号就是最大不失真输出电压。
共发射级放大电路中如何选择直流工作点电主要的是选择合适的UCQ。
选择的方法是:
UCQ=VCC-(VCC-UEQ-UCES)/2
VCC:电源电压
UEQ:发射极直流工作电压(UEQ=IEQRE。如果IE=0UEQ=0)
UECS:三极管CE饱和电压
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