《晶体管电路设计》 第二章 放大电路的工作（二）

本文主要是介绍《晶体管电路设计》 第二章 放大电路的工作（二），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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第一章 概述
第二章 放大电路的工作（一）
第二章 放大电路的工作（二）

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前言

一起阅读，共同进步。

上一节算是设计了一个放大电路，这里是实测一下，性能是不是跟我们设计的一样。最后作者还介绍了几个常用的放大电路。

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三、放大电路的性能如何？

1.输入阻抗
测量方法：信号源上连接R_S，由R_S两端的振幅v_s和v_i之差，求输入阻抗。
v_s = v_i + i_i * Z_i
输入阻抗就是R₁∥R₂的值。
另外，接入R_S后，v_i振幅下降了，是因为这个时候输入阻抗变低了。（输入阻抗占比越高，输入振幅越大）
2.输出阻抗
类似于输入阻抗，值得注意的是，接入R_L后，V_o振幅下降，是因为这个时候输出阻抗变高了。（我认为是输出阻抗在这个电路中的占比变高了，R_Ｌ的占比变低了，所以R_Ｌ两端的电压会下降）
３.放大倍数和频率特性
a）书中放大倍数不是公式算的，直接通过输出波形测量得出。4.4倍，比设计略低，因为计算时用到了近似处理。
b）低频截止频率0.8Hz，跟计算的差不多。
4.高频截止频率
根据测量得到，高频截止频率是3.98MHz。
但是这个管子的f_T是80MHz。跟实际的电路截至频率差太多了。(为什么？)
换一个f_T是550MHz的高频晶体管，发现实际的高频截止频率是6.6MHz。所以不是晶体管选型的问题。
原因可能是：
a)没有封装好（实验中只是焊在了洞洞板上）。高频电路，封装技术尤为关键。紧密制作下降接地阻抗是关键。
b)密勒效应可能也是频率不扩展的理由之一
简单来说，密勒效应就是输入输出（晶体管的B和C之间）之间存在一个电容，这个电容会对电路的频率特性造成一定的影响（有点像负反馈）。
那么密勒效应是怎么影响频率特性的呢？

如上图，晶体管内部，有电容电阻。在这里出问题的是C_bc。
基极交流电压v_i，到了集电极就是-A_v * v_i。所以C_bc之间的电压差是vi(1+Av)。
在没有放大之前，C_bc上交流电压差是v_i，电流是i₁;
放大后，C_bc之间的电压差是v_i(1+A_v)，电流就是i₁ * (1+A_v）。
但是从输入端去看C_bc，输入端并不知道输出的电压变化，只知道C_bc交流电压是v_i，但是电流却变化很大，因此，输入端“认为”C_bc增大了1+A_v倍。所以输入端“认为”基极对地电容就变得很大，和r_b之间形成了低通滤波器，高频特性就变差了。
注：晶体管中，C_bc * r_b常被反应高频特性，越小越好。
5.提高放大倍数的手段。
怎么提高设计电路的放大倍数呢，根据公式，最直观的就是改变R_C和R_E，但是这种改动会直接改变直流电路静态工作点。整个设计完全就被破坏了。
一般有两种方式(这里就不配图了)：
a）R_E并联R_C串联电路，直流时，C看作断路，所以静态工作点不变，交流时，相当于R_E并联了一个电阻。R_E减小，交流放大倍数增大。
b）把R_E分成两个电阻，其中一个电阻并联电容，这样直流时，静态工作点还是不变，交流时，相当于有一个电阻被短路了。还是R_E减小，交流放大倍数增大。
以上两种方法都是减小R_E，来增大交流放大倍数的，那么如果R_E减小到０呢，理论上放大倍数时无穷大，实际不可能。因为，严格来说
A_v = h_FE * R_C/h_IE
h_IE是输入阻抗常数，在1-10kΩ，h_FE是电流放大系数。R_C也是kΩ级别。
所以A_v ≈ h_FE（R_C在极大或极小不适用）在极端条件下，认为A_v与R_C大小成正比即可。
6.噪声电压特性
0输入时，测输出，就是所谓噪声。数量级一般在-110dB.
7.总谐波失真率
THD代表输入信号的谐波有多大程度发生失真。（了解一下）

四、共发射极应用电路

1.NPN和负电源电路，和本章讲的放大电路完全一样

注意：
a）电解电容的极性。
b）发射极电阻直接并联了电容，放大倍数很大。
2.PNP 和负电源

注意：
a）电解电容的极性。
b）这里发射极并联的是RC串联电路。放大倍数相应减小了。
3.正负电源

注意：
a)输入端直接加了10kΩ，相当于输入接地了，直流电压就是0V。
b)输入不需要耦合电容了。有好处，此前的高频特性达不到公式算出来的大小，其中一个原因是因为密勒效应形成了低通滤波器，所以高频不好。而这里相反，这里原来有一个高通滤波器（输入电容和输入阻抗），输入电容没了，高通滤波器减小了，那么低频信号就更容易通过了。
c)这里发射极还是并联的是RC串联电路。放大倍数相应减小了。
4.低电压、低损耗放大电路

注意：
二极管是保证低电压还能工作的关键。没有二极管，电压稍微低一点，放大电路就不工作了。
5.两相信号发生电路

注意：
a)发射极和输入同向，集电极相反。
b)这不就是差分信号更抗干扰的原因吗
6.低通滤波电路

注意：
a)这是给R_C并联了一个电容，这样的话，频率高时，R_C减小，增益就下降了。
7.高频增强电路

注意：
a)给R_E并联了一个电容。高频时，RE减小，增益上升。
8.高频宽带放大电路

注意：
a)电流大.
b)这里提到，要频率特性最好，所以发射极电流设置的很大。这个点前面讲过。
c)电容也要小，高频时，阻抗低。
9)140MHz放大电路

注意：集电极换成了谐振并联LC电路。仅在f₀时，可以放大。

这一部分写的比较简单，只写了我看这些时的一些看法，书上更详细一些。

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总结

这里第二章就讲完了，这一章设计了一个简单的放大电路，并且对这个放大电路进行了分析和实测。内容还是比较丰富的。

虽然大家都是青年才俊，为了方便大家阅读，还是配了几个图。

这篇关于《晶体管电路设计》 第二章 放大电路的工作（二）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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