关于三极管阻容藕合负载输出的动态范围分析（共射）

2万 · 2012-4-9 13:12

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。

2万 · 2012-4-9 16:21

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)

4万 · 2012-4-9 16:35

沙发

2万 · 2012-4-9 18:21

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）