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电压跟随器是共集电极电路,信号从基极输入,射极输出,故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同,即输入电压与输出电压同相,也就宴毕是电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
由于电压跟随器具有输入阻抗高,输出阻抗低的特点,使得对上一级电路呈现高阻状态,而对下一级电路呈现低阻状态,常用于中间级,以隔离前后级电路,消除之间的相互影响。在HIFI电路中就包含电压跟随器,将其置于前级和功放之间,用于消除扬声器的反电动势对前级的干扰,使得音质更加清晰。
扩展资料:
注意事项:
对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,尚无定论。电压跟随器也不例外。
运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应晌巧芹该减少的输出却得到了增强,如果在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。
参考资料来源:百度百科-三极管宽歼
参考资料来源:百度百科-电压跟随器
三极管射极跟随器是一个共集电极电路,它的特性是发射极电压总是跟随着基极电压(其中有一个差值,就是be压降),所以迟陪叫它“射极跟随器”
它没有电压放大能力(放大倍数为1)而电流放大能力强(是β倍),它的输入阻抗高,输出阻抗低,另外,输入输出同相。
所以常常用在:电流(功率)放大的场合,或是做阻抗变换方面广泛地应用。常见电路:OTL、OCL功放、稳压电源的调整管等等。
运放跟随器是将运放的电压放大倍数为1(使用深度负反馈)使用+端输入,所以从本质上和射极跟随器是一样的,输入输出码孙蠢同相。由于运放凯者的放大能力比三极管要强,工作做得就更精细。至于选用就要看对电路的设计需要了。
极间的存在→β成为频率的函数→β的频率特性→描述三极管频率特性的几个参数(三极管频率参数)→考虑极间电容时的等效电路(混合π型等效电路)。
三极管由两个pn结组成,而pn结是有电容效应的,如图所示。
信号频率不太高时(如低频、中频)→结电容容抗很大→可视为开路→结电容不影响放大倍数。当频率较高时答者→结电容容抗减小→其分流作用增大→集电极电流ic减小→ic与ib之比下降→三极管电流放大系数β将降低→放大倍数降低。同时,由于ic与ib之间存在相位差,放大倍数还会产生附加相移。
因此,信号处于低频和中频时,电流放大系数β是常数,高频时,电流放大系数β是频率f的函数,可表示为
β˙=β01+jffβ
β0—中频时共射电流放大系数。β˙的模可表示为:
|β˙|=β01+(ffβ)2
其随频率变化的特性如图所示。
三极管的几个频率参数:
1、共射截止频率fβ
共射截止频率fβ:|β˙|=12β0≈0.707β0时所对应的频率。
2、特征频率ft
特征频率ft:|β˙|=1时所对应的频率。
当信号频率f;ft时,|β˙|1,三极管将无放大能力。所以不允许三极管工作在如此高的频率。特征频率ft与截止频率fβ的关系如下:
1=β01+(ftfβ)2
通常ft/fβ;;1,所以ft≈β0fβ。
3、共基截止频率fα
由α˙与β˙的关系可知:
α˙=β˙1+β˙
所以,α˙也是频率f的函数,可表示为
α˙=α01+jffα,
|α˙|=α01+(ffα)2
共基截止频率fα:|α˙|=12α0≈0.707α0时所对应得频率。
fα、fβ、ft三者的关系分析如下:
α˙=β˙1+β˙=β01+jffβ1+β01+jffβ=β01+β01+jf(1+β0)fβ
∴fα=(1+β0)fβ
可见,fα;;fβ,因此共基组态的高频特性比共射组态的好。
fα、fβ、ft三者的关系:fβ
一般β0;;1,∴fα≈β0fβ=ft。
三极管的频率参数是选择三极管的重要依据之一。通常,在要求通频带比较宽的放大电路中,应选用高频管,即频率参数值较高的三极管。如对通频带没有特殊要求,可选用低频管。
4、三极管混合π型等效电路
1. 三极管混合π型等效电裤举燃路
考虑三极管极间电容后,三极管内部结构如图3.5(a)所示,其中:
cb'e—发射结等效电容;
cb'c—集电结等效电容;
rb'c—集电结反向电阻,其值很大,可视为开路;
rb'e—发射结正向电阻;
rbb'—基区体电阻电阻;
gmu˙b'e—发射结对集电极电流的控制作用,gm称为跨导。
将rb'c视为开路,则可得三极管混合π型等效电路等效,如图3.5(b)所示。
2. 混合π型等效电路参数确定
低频和中频时,极间电容可不考虑,此时的混胡虚合π型等效电路如图3.6(a)所示。图3.6(b)为三极管微变等效电路。
比较图3.6(a)和(b)可得:
rbe=rbb'+rb'e=rbb'+(1+β)26(mv)ieq(ma)
比较还可得:
gmu˙b'e=gmibrb'e=βib
gm=βibibrb'e=βrb'e=ββ26(mv)ieq(ma)
cb'e由下式计算:
5、简化的混合π型等效电路
在混合π型等效电路中,cb'c跨接在b'和c之间,将输入回路与输出回路直接联系起来,使电路的求解过程很复杂。为此,可利用密勒定理将cb'c分别等效为b'、e之间电容和c、e之间电容,如图3.7所示,其中k=u˙ce/u˙b'e。
推导过程:
i′=u˙b'e?u˙ce1jωcb'c=u˙b'e(1?u˙ceu˙b'e)1jωcb'c
令u˙ceu˙b'e=k,则
i'=u˙b'e(1?k)1jωcb'c=u˙b'e1jω(1?k)cb'c
所以,从b'、e两端看进去,可等效为(1?k)cb'c。
同理:
i"=u˙ce?u˙b'e1jωcb'c=u˙ce(1?1k)1jωcb'c=u˙ce1jω(k?1k)cb'c
所以,从c、e两端看进去,可等效为(k?1)kcb'c。
最后得简化混合π型等效电路如图3.8所示。其中c'=cb'e+(1?k)cb'c
1、阻抗匹配:在信号源内阻很大(如压电式电唱头岁岁)而后续的放大电路输入阻抗较小(如普通共射放大器)的情况下,插入一级射极跟随器即可完美解决。
2、电流放大:利用射极跟随电路输出阻抗低的特点驱动低阻抗大隐肢电流负载,作电流放大器,例如功放电路中的末级放大管就是采用射极输出。
3、隔离:如炮放电路中需将左右声道信号合并为一路,一般的电路连接必然会影乎携睁响声道分离度,这时可让两个声道信号先经过射极跟随后再合并。
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