三极管跟随器的迷思

只看该作者 · 2021-12-1 11:40

一个普通到不行的电路，特别声明，本帖讨论的射随器，是作为输出级的，就是纳闷，
作为输出级，为何採用单管拓扑，既然单管，为甚么用双电源，用双电源了，干吗还以电容耦合 (或者反过来，耦合既然有电容，干吗还要双电源) ？！

1万 · 2021-12-1 14:05

没有电容，三极管怎么建立合适的工作点呢？
比如输入有直流的情况？
比如输出不能有直流的情况？

只看该作者 · 2021-12-1 21:03

lfc315 发表于 2021-12-1 14:05
没有电容，三极管怎么建立合适的工作点呢？
比如输入有直流的情况？
比如输出不能有直流的情况？ ...

半桥与全桥拓扑可直接给负载提供交流通道，
半桥拓扑的电容，相当于双电源，把一个电容砍掉就成为单端推挽，适用于单电源供电的系统，
不过我也发觉，半桥式逆变器有时也会在交流(负载)通道中加电容，据说是防止变压器偏磁的，
但这里的跟随器是放大器，在双电源环境中仍要串个电容是何用意，难道是用来防止负载因三极管击穿而受损的？！

只看该作者 · 2021-12-2 08:05

确实是多此一举

1万 · 2021-12-2 09:12

NK6108 发表于 2021-12-1 21:03
半桥与全桥拓扑可直接给负载提供交流通道，
半桥拓扑的电容，相当于双电源，把一个电容砍掉就成为单 ...

你这是交流跟随器。。。
单一个三极管，能做直流跟随器吗，输出比输入直接少了约0.7V

只看该作者 · 2021-12-2 21:47

lfc315 发表于 2021-12-2 09:12
你这是交流跟随器。。。
单一个三极管，能做直流跟随器吗，输出比输入直接少了约0.7V ...

基射两极电位的差距，不影响使用，
把 Rι 接至 Vee ，就是经典的共集拓扑， C.out 相当于 Vee ，交流通道仍能构成，不影响使用。

只看该作者 · 2021-12-2 22:22

此电路並非电子爱好者闭门造车之作，而是实用装置，
运放的功率不够看，互补三极管模块频率不够看而且品种太少，三极管单体则是互补管不好找，但这些因素都解释不了此电路的设计目的。

只看该作者 · 2021-12-3 09:20

单管的跟随器，用双电源其实还是有问题，
Re 是三极管的直流下拉电阻，但对交流，却是只靠 Ie 的压降来改变输出电位，而非主动下拉，
所以，单管的跟随器只能是纯甲类，而且，对 C.out (单电源) 或 Vee 来说， Rι 跟 Re 是串联的，如果阻值相等，「负」输出就只有 Vee/2 了。

1万 · 2021-12-3 09:53

把输入电容输出电容都短路，再分析一下。。。
能满足沙发帖子提到的情况吗？

只看该作者 · 2021-12-3 21:30

跟这电路的静态工作点相关的，实际上只有 Vee ，
把所有电容都短路，得到的就是
“ Re +｛ Rι ‖〔rbe + (Rgon ‖ RB)〕｝” ，
那么，如果 Rgon 与 RB 不够小，或 Rι 不是无穷大，则 Rι 对静态工作点是有影响的，
C.out 的介入，相当于令 Rι 在待机状态时「开路」，而 C.in 的介入只把 Rgon「切断」，RB 的影响没消除。

只看该作者 · 2021-12-3 22:20

本帖最后由 NK6108 于 2021-12-3 22:50 编辑

自举的引入，可使交流输出的正半周幅度增加至接近 Vcc ，
但是，负半周的幅度，如果 “Rι＝Re” ，那就只有 Vee/2 ，
那么，如果想要负半周幅度也接近 Vcc ，则 Vee 得加倍才行，
单电源射随器，如果 “Rι＝Re” ，则静态工作点应为 “2Vcc/3” ，
双电源，就是把这 “2Vcc/3” 以 Vee 代之，可以说，如果 Vee 不加倍，则自举的引入是没意义的。

只看该作者 · 2021-12-5 20:56

当然，如果把 Re 改为恒流元，那就不一样了，
恒流元，是个非线性电阻，实际阻值理论上可降至零，那么，Vee 就甭加倍，而自举的引入也就有意义了。

只看该作者 · 2021-12-10 11:15

lfc315 发表于 2021-12-2 09:12
你这是交流跟随器。。。
单一个三极管，能做直流跟随器吗，输出比输入直接少了约0.7V ...

输出低于输入 0.7V 很正常，关键是，Re 造成的负半周损失，纵使加了自举也没用！
在单电源系统中，C.out 的作用相当于 Vee ，双电源，射极静态电位跟中点(地)电位齐平，那么，C.out 两端就是等电位，
如果是双电源，射随器的输入完全可以直耦，除非，讯号是含有直流的，而你只想提取讯号中的交流成份，那才需加 C.in ，
负载跟 Re 的关系，正半周是並联，负半周是串联，三极管纵然截止，Re 是还有压降的，倘若 C.out 没贡献， Vee 就被瓜分！

只看该作者 · 2021-12-13 18:57

NK6108 发表于 2021-12-3 22:20
自举的引入，可使交流输出的正半周幅度增加至接近 Vcc ，
但是，负半周的幅度，如果 “Rι＝Re” ，那就 ...

Rb 如果用恒流元，就甭自举，
自举跟恒流等效，但这等效只能减小 Uce，对 Re 的分压没用，
有自举，如果 Vin 高于 Vcc ，则 Uce 可接近 0 ，但是，当 Vin 下降至 Vee/2 时，Ie 就减至 0 ，Vin 更负，Ve 也不受控！

只看该作者 · 2021-12-14 21:50

本帖最后由 NK6108 于 2021-12-14 21:55 编辑

NK6108 发表于 2021-12-13 18:57
Rb 如果用恒流元，就甭自举，
自举跟恒流等效，但这等效只能减小 Uce，对 Re 的分压没用，
有自 ...

静态 Ve 为零，意味着三极管是半开的，
那么，基极静态电位比射极高约 0.6V ，
对于交流放大器，讯号源的静态输出为零，是合理的，
那么，基极若跟讯号源直耦，则两者的静态电位都不对了，C.in 的介入，其理也许在此。

只看该作者 · 2021-12-14 23:33

只能顶天，无法立地，乃单管跟随器的弊端！
给这样的跟随器输入纯交流 (正负半周完全对称) ，C.out 会根据伏秒法则建立起左正右负的电压，那就相当于增加Vee ，减小Vcc ，使负载得到的交流趋于对称，大慨是这样吧？！

只看该作者 · 2021-12-15 13:59

本帖最后由 NK6108 于 2021-12-15 19:05 编辑

结构性的缺陷，是无可救药的，
这种跟随器，输出摆幅只有〖±(Vcc + Vee)/3〗！
待机电位不是零，而是〖Vcc/3〗，所以须插入 C.out 为给负载隔直，
而为使管子得以开通，Rb 就不能接地，那又得靠 C.in 来跟讯号源连系了。

只看该作者 · 2021-12-15 22:30

Rι 如果等于 Re ，单管的共集极交流放大电路的射极静态电位就应该是 2Vcc/3 ，这点我原本是懂了的，
问题是，在我的认知中，直耦，似乎成了双电源系统的「招牌菜」，而没有意识到，单管共集极交流放大电路的特殊性！
此帖发布后，继续琢磨，猛然醒悟，在单电源上加个中点，不就成了〖2Vcc/3 跟 Vcc/2〗的静态电位差了吗，所以，虽用双电源，耦合电容还得加！

只看该作者 · 2021-12-15 23:40

BJT ，是增强型的，欲使管子开通，发射结必须正偏， NPN管，基极电位高于射极才可开通，
想要设置射极电位，基极电位就得比你想要的射极电位高，C.in 的作用，就是承接基极跟讯号源(Vs) 的静态电位差。

只看该作者 · 2021-12-15 23:54

king5555 发表于 2021-12-2 23:07
首楼电路，负载只要交流因此必须隔直，此电路不隔直时工作点受到输入信号产生器和负载所改变。 ...

以 PNP 替代这二极管，就成为实用的等电位跟随器，在高保真音响及电流反馈型运放中广泛使用。

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