推挽电路最佳偏置点选择以及输出阻抗的计算

1万 · 2012-11-28 09:15

1.同意忽略rbb’。rbb'是模型中就有的，照单列出，然后才好决定其去留
2.像2SD1406这样的中功率管，是否采用“许多小管芯并联”已经无关重要
3.没有人否定gm的合理性。它与β甚至α其实就是“同分异构体”
4.按照图二电路拓扑结构，取Ro=R7//R8是错误的（后叙）
5.确是基本概念。大概大二就知道跟随器主要特性之一就是等效降低信号源阻抗β倍，即R3/β
6.39楼就注意到了“功放是模拟设计里很特别的东西，要从大信号角度分析”。那么，有意义的Ro测试也应是大信号的。因此，那一点点（10mA）A类偏置也完全可以忽略（以后也许还能谈到）
60# mwrookie
还是实际一点，你能否就图二电路讨论一下R3为何不要折算到Ro中

2万 · 2012-11-28 11:44

本帖最后由 xukun977 于 2012-11-28 17:24 编辑

1，rb是个非常重要的参数，对电路瞬态有影响，但是精确测量有点难，一是Crowing,二是re干扰。
在一级二级模型中都是假定其为常数的，在spice中，用三个参数模拟IC对其影响。
2，定性描述一般要加很多定语（条件），写书难就难在这儿，比如很多书在阐述半导体零电场平衡情形时，没有在零电场前加定语“macro”,导致论述不严密。
所以说MOS管beta是无穷大时，必须在前面加定语低频，否则再说MOS管电流增益截止频率gm/Cg时就矛盾了.
3,关于Ro,不排除在某一频率点、某一直流偏执条件下，会得到上面的近似表达式。严格小信号分析的话，电路中的所有电阻和管子小信号模型中的所有电阻都要算上，还是很复杂的。但是这个小信号分析对系统整体而言没什么意义，所以没看到哪本书对其严格推导过，最多是在某一工作点下，对半边电路小信号分析下而已。

只看该作者 · 2012-11-28 13:09

本帖最后由 mwrookie 于 2012-11-28 13:20 编辑

61# Lgz2006
我并没有说是不要折算，只是粗看以为可以忽略，至于小信号准确分析具体还要看输出跟随器的beta，和基极看去等效前级等效电阻值的大小，如果 R3较大，同时beta(但小信号下ab类管是并联 beta加倍)又不够大，那么你套用小信号跟随器电路的算法折算到e极后不是远小于1/gm的话，自然不能忽略。
只是比较讨厌的是beta本身就是个既不经精确的，而离散性又很大参数，他不像gm那样是个可设计参数，加上功放又是大信号。所以我的意思是定性估算一下趋势就可以了，实际上这种音频功放多用达林顿组合，输出级的beta是两管乘积，会很大，那种实际情形忽略基极看到前级电阻才比较合理的。

功放的输出阻抗是个变化的，不宜笼统说说输出阻抗是某一值，如果要详细点描述，

一小信号的时候: RO= e极看过去电阻（1/gm） +R7,
但是输出管并联取1/2
但当电流增加 e极看去的电阻会越来越小，（但如果beta不够大，跟随器B极看到前级等效电阻折算到e极，这也是是前面你老纠结的一点，实际上因为beta是个离散性很大参数，直接用beta低的管子，导致设置的参数依赖beta,那就是个糟糕的设计）。
二大信号下的极端条件，会改变原来的AB类的bias, 管子进入B类bias
这时输出管不在并联， RO近似 R7, 交越失真又会出现

所以一种减少大信号另RO变化引起的非线性手段是，另 [(1/gm)+R7]0.5 = R7
既可让大信号电阻与小信号电阻大致接近。当然要是beta不够大对于e极看到的电阻加上修正，但是beta的离散性另结果更不准确

所以实际做PA还得靠tune。关键是每个基本物理概念清晰，分析变化趋势比定量计算重要的多。

1万 · 2012-11-28 14:43

本帖最后由 Lgz2006 于 2012-11-28 14:54 编辑

脱离主题的讨论，往往会令研究生们异常兴奋，思绪得到肆意发挥
这里就像一场“脱口秀”，难免一眼看错或考虑欠缺，谁也不会在意很多
实际上，最差的功放也被要求在测试定义下的Ro不大于20%RL。在一般的环路反馈下，这并不算一回事儿——在正常设计考虑之下，即便“beta离散性很大”。
β虽然不那么精确，但却是管子放大机制最基础的物理模型参数。而招人喜爱的gm，只不过是在这个基础上等效电路模型参数
其实楼上还是清醒的——39楼就特别指定了源阻抗为零的图一，而将麻烦的R3排除
然而，当发生稍微大一点儿电流情形下，1/gm与R7相比已经可以忽略了。剩下的只有R7了
习惯于只有1~2mA的高频电路拿过来的1/2gm，在动辄数百mA的声频功放面前已经失去优势。例如本案中不能忽略的R3，就会令其运算（或估算）不那么“简洁”
“另 [(1/gm)+R7]0.5 = R7”大可不必，因为：
1.那10mA小段太微不足道了，甚至也有设计在纯乙类工作的
2.这种考虑只可能出现在99.9%保真要求下，此时往往已经采用纯甲类了

推挽电路最佳偏置点选择以及输出阻抗的计算

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