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俩级共射放大电路的疑问

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 楼主 | 2020-7-4 12:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
下图是该放大电路静态工作点,第一级电流射极成约1mA,第二级电流设置为约2mA,放大倍数约为30倍,第二级三极管射极设置为7.79V,集电极设置为射极电压约一半位置3.4V。
输入100mV 振幅正弦,输出应为3V振幅正弦
按照设想输出电压可以以3.4V为中心在0-7.7V之间摆动,但是动态仿真结果输出电压最低只能下探到1.28V就出现失真了
本人愚昧,麻烦大家帮看一下什么原因导致的



动态输出

动态输出

静态

静态

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| 2020-7-4 15:46 | 显示全部楼层
集极偏置电流不变,就R4加大。R6减少,集极偏置电流增加。R4↑或者R6↓,均可增加不截波之峯对峯电压  ,亦即让Vc2=0.5*Ve2附近。详细最佳Vc2偏置电压 ,可看元 增 民所着简明电子学一书,或者等k5查找笔记。

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 楼主 | 2020-7-4 17:52 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-7-4 15:46
集极偏置电流不变,就R4加大。R6减少,集极偏置电流增加。R4↑或者R6↓,均可增加不截波之峯对峯电压  ,亦 ...

1.28V 还剩很多可以下探的余量,搞不懂哪里限制了它?Q2集电极电流由R9以及Q1集电极电流决定

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| 2020-7-4 19:54 | 显示全部楼层
R4要到0V,Q2要截止,Q2截止,CE等效电阻很大,R4/(R6 +rce_Q2 +R4) 这个串联回路中,R4分的越少。

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 楼主 | 2020-7-4 19:54 | 显示全部楼层
自己顶一下

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| 2020-7-4 21:16 | 显示全部楼层
Hufei1994 发表于 2020-7-4 17:52
1.28V 还剩很多可以下探的余量,搞不懂哪里限制了它?Q2集电极电流由R9以及Q1集电极电流决定 ...

c4的因素,你图中红字內容,就是我说的Vc2=0.5Ve2 是指c4不接的时候。有了C4则Vc1先顶到Vcc ,反相致使Vc2下缘跟着截波。通常不需要C4 ,以及Tr1射极电阻不需要再并联电容。
你可以重新设计,很多分立件音频功放,有相关电路 ,你找找。

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 楼主 | 2020-7-4 21:17 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2020-7-4 19:54
R4要到0V,Q2要截止,Q2截止,CE等效电阻很大,R4/(R6 +rce_Q2 +R4) 这个串联回路中,R4分的越少。 ...

R4能到0.5V也可以啊,但是现在到了1.28就下不去了。。。

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 楼主 | 2020-7-4 21:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 Hufei1994 于 2020-7-4 22:28 编辑
king5555 发表于 2020-7-4 21:16
c4的因素,你图中红字內容,就是我说的Vc2=0.5Ve2 是指c4不接的时候。有了C4则Vc1先顶到Vcc ,反相致使Vc ...

应该不是这个原因,使用C4是为了将第二级的共射增益调大,交流增益为集电级电阻除以射级电阻,理想为无穷大的。

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| 2020-7-5 09:35 | 显示全部楼层
偏置没设计对,可以用1/3VCC法则快速设计,然后用软件微调使输出波形接近对称。
A1.jpg

A2.jpg
不过微调后的电路在输入增大到110mV后还会出现失真

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Hufei1994 2020-7-5 20:46 回复TA
你这样改把第一级增益变成了1/10,第一级动态范围也降低了。其他好像都一样 
captzs 2020-7-5 10:07 回复TA
正解!基极的静态偏置电流太小造成削底。 
| 2020-7-5 11:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 小和尚520 于 2020-7-5 21:08 编辑

R7(3k)太小了?

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| 2020-7-5 13:17 | 显示全部楼层
直观分析:Vc2波形下部失真,即下部的电压不再下降,说明Vb2的电压抬得不够高,应该减小R9

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| 2020-7-5 14:31 | 显示全部楼层
负反馈支路的电阻也产生负载能力需求的。

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 楼主 | 2020-7-5 20:39 | 显示全部楼层
rookie21 发表于 2020-7-5 09:35
偏置没设计对,可以用1/3VCC法则快速设计,然后用软件微调使输出波形接近对称。

请教一下什么是1/3VCC法?哪个点设置成1/3

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 楼主 | 2020-7-5 21:09 | 显示全部楼层
rookie21 发表于 2020-7-5 09:35
偏置没设计对,可以用1/3VCC法则快速设计,然后用软件微调使输出波形接近对称。

把第一级增益降低就可以正常放大,但是有点上下不对称了
那之前是因为第一级增益太高(50倍)动态范围不够?感觉也不像,第一级留了也很多动态余量的
还是想不明白。。。
共射2.png

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| 2020-7-5 21:22 | 显示全部楼层
Hufei1994 发表于 2020-7-5 21:09
把第一级增益降低就可以正常放大,但是有点上下不对称了
那之前是因为第一级增益太高(50倍)动态范围不 ...

1/3倍vcc法则就是考虑折衷电压摆幅,偏置稳定性,以及输入阻抗多个因素的折衷法则。大多本科水平的模电教科书都有介绍。比如sedra微电子电路之类的。光考虑电压摆幅的话不见得非要用这个准则。

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| 2020-7-5 22:06 | 显示全部楼层
要优化最大对称摆幅的话,用交流负载线分析。

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