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关于三极管阻容藕合负载输出的动态范围分析(共射)

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HWM|  楼主 | 2012-4-9 13:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 HWM 于 2012-4-9 13:46 编辑

由静态(直流)负载线 Icq Rc = Vcc - Ucq 得知其静态中点为(忽略Iceo和Uces):

  Icq = Vcc / (2 Rc)
  Ucq = Vcc / 2

显然,上述中点并非是过此点的动态负载线的中点。动态负载线的中点由下列方程组确定:

  Icq Rc = Vcc - Ucq
  Ucq - Uces = (Icq - Iceo) Rc RL / (Rc + RL)

解得:

  Icq = (Vcc - Uso) / (Rc + Rc RL / (Rc + RL))
  Ucq = Vcc - (Vcc - Uso) / (1 + RL / (Rc + RL))

其中 Uso = Uces - Iceo Rc RL / (Rc + RL)

按此静态工作点确定基极电阻

  Rb = β (Rc + Rc RL / (Rc + RL)) (Vcc - Ube) / (Vcc - Uso)

若 Vcc >> Ube 且 Vcc >> Uso,则忽略Ube和Uso,得

  Rb = β (Rc + Rc RL / (Rc + RL)) = β (Rc + Rc || RL)



分析结果:

由 Ucq = Vcc RL / (Rc + 2 RL) + Uso (Rc + RL) / (Rc + 2 RL) 可知,当RL << Rc时,有

  Ucq ≈ Vcc RL / Rc + Uces

Ucq 接近 Uces。若静态工作点是稳定的,则没有问题(不会碰壁)。但若考虑温度漂移,问题就来了,参考静态负载线:

  Ucq = Vcc - Icq Rc = Vcc - β(Vcc - Ube) Rc / Rb

显然Rc取值越大,Vcq受温度的影响越显著。因此,对于RL阻抗较小的负载,Rc的取值不宜过大。控制好RL/Rc,不仅可以使Ueq适当远离Uces,还可以减小Ueq对温漂的敏感度。

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沙发
HWM|  楼主 | 2012-4-9 16:21 | 只看该作者
本帖最后由 HWM 于 2012-4-9 16:29 编辑

加入Re和旁路电容(方便起见忽略Uces、Iceo和Vbe,且令Ic ≈ Ie)。动态负载线中心满足方程组

  Icq Rc = Vcc - Ucq
  Ucq - Icq Re = Icq Rc RL / (Rc + RL)

解得:

  Icq = Vcc / (Rc + Re + Rc || RL)
  Ucq = Vcc (Re + Rc || RL) / (Rc + Re + Rc || RL)

按此静态工作点确定基极电阻

  Rb = β (Rc + Rc || RL)

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板凳
123654789| | 2012-4-9 16:35 | 只看该作者
沙发


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地板
PowerAnts| | 2012-4-9 18:21 | 只看该作者
本帖最后由 PowerAnts 于 2012-4-9 18:31 编辑

这是已知RC和RL求交流输出极限,实际上晶体管电压放大器的前级及中间级的交流输出电压并不大,没有必要去求极限,稳定性需放在第一位,末级才需要求输出极限值。那就根据RL及需要的输出电平再去取Rc,而不是反过来根据Rc,RL去求输出极限(这只能用于设计验算),工程上没有这么玩的。
极限输出法的命门,就在于Rc不能比RL大太多,否则集电极静态电压太低。
前几天我开的贴中便指出,由于作者指定了RL及Rc,且RL<<Rc,只需哈一口气,三极管便饱和了(且不谈三极管放大系数的离散性)

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123654789| | 2013-3-8 18:54 | 只看该作者
楼主
还欠缺一个线路图的呢 !!   不然怎么知道Rc RL在那里

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123654789| | 2013-3-8 19:00 | 只看该作者
HWM 发表于 2012-4-9 16:21
加入Re和旁路电容(方便起见忽略Uces、Iceo和Vbe,且令Ic ≈ Ie)。动态负载线中心满足方程组

  Icq Rc =  ...

你完整把图纸和分析内容写出来
这样才容易收藏帖子

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chunk| | 2013-4-1 11:47 | 只看该作者
感谢分享

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jinwenfeng| | 2016-3-10 11:48 | 只看该作者
好贴,顶起来!童诗白的模电书上讲到交流负载线就没继续往下讲了,感谢HWM的深入剖析

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9
lfc315| | 2016-3-10 17:18 | 只看该作者
又学到一点

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10
jinwenfeng| | 2016-3-10 17:49 | 只看该作者

21ic几位大师的以前发过的帖子都很不错,可以翻出来学习学习

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