单管放大电压为什么用12V

只看该作者 · 2014-7-17 11:51

看到很多单管放大的电路（以NPN为例），直流电源一般都是用12V，那为什么不是5V或者24V而是12V？
好像没看到模电书上有解释

1万 · 2014-7-17 12:11

电源的选择根据电路/特别是负载的要求的需要，可大不可小。

只看该作者 · 2014-7-17 12:17

放大器电源电压取Ucc=12V，主要是从保证放大器最大不失真输出电压幅度，也叫输出范围，或动态范围，来考虑的。
空载时输出范围不大于电源电压的一半，取Ucc=12V，空载时能使放大器获得最大可达6V的输出范围。
负载时输出范围不大于电源电压的1/3，取Ucc=12V，负载时能使放大器获得最大可达4V的输出范围。
若取Ucc=5V，就保证不了输出范围。
若取Ucc=24V，一般情况下就是浪费。
取Ucc=12V，一般情况下就是大小适中。

2万 · 2014-7-17 13:50

哦，电源电压也是为保证输出范围的。
看来，电源电压越高越好！
而实际趋势却是越来越低，许多芯片电源电压是3.3V，甚至1.8V，0.9V也早做到了。

2万 · 2014-7-17 13:53

管子开启电压是0.7~0.8V，而电源电压是0.5V，这样的运放人家也能设计出来，当然了，性能差些。

只看该作者 · 2014-7-17 14:05

没有这么一说吧，这个和静态工作点有关以及负载功率

只看该作者 · 2014-7-17 14:18

hrg13579 发表于 2014-7-17 14:05
没有这么一说吧，这个和静态工作点有关以及负载功率

3楼所说“空载时输出范围不大于电源电压的一半，取Ucc=12V，空载时能使放大器获得最大可达6V的输出范围。负载时输出范围不大于电源电压的1/3，取Ucc=12V，负载时能使放大器获得最大可达4V的输出范围”，都是指工作点设置最合理时的指标。
若工作点设置不合理，输出范围指标还要比3楼所述低很多。

只看该作者 · 2014-7-17 14:24

芯片用途单一，当然电源电压较低。一般放大器要考虑多用途，电源电压要求自然比较高。

1万 · 2014-7-17 14:46

那是因为他后面的负载也都是12V。所以举的12V的多。

1万 · 2014-7-17 15:07

这是以前的习惯沿袭下来的。

3万 · 2014-7-17 15:21

**教授又到这里“以毒攻毒”来了。
电源电压也是有系列值的，知道么？

2万 · 2014-7-17 16:22

春天里的剪刀菜发表于 2014-7-17 14:24
芯片用途单一，当然电源电压较低。一般放大器要考虑多用途，电源电压要求自然比较高。 ...

/芯片用途少，放大器用途多/。
此说法比较有趣。

用多大电压，基本上取决于当时的管子特性。
电子管~晶体管~纳米管。。。电源电压一路狂降，符合低压低功耗的主流。
但是现在由数字电路主导模拟电路电压，模拟电源不能不委曲求全，这导致模拟电路设计挑战性越来越大。

只看该作者 · 2014-7-17 16:23

好像就只有某人知道似的。
晶体管放大器电源电压有5V、6V、9V,12V，15V,18V、24V不等，根据需要选择，不过教科书介绍最多的是12V而已。
假若有一本教科书不照12V写，就是不入流，哈哈

只看该作者 · 2014-7-17 16:27

放大器是一个直交能量转换器。电源电压越高，效率自然就越低。
所以放大器直流电源电压Ucc的选择原则是，在保证输出范围条件下，Ucc要尽可能的低一些。

1万 · 2014-7-17 16:28

请各位关注一下以前晶体管的输出负载的电压。

只看该作者 · 2014-7-17 16:51

晶体管的输出负载的电压，就是最大不失真输出电压幅度，也叫做输出电压范围。
问题就是很多人不会算这个最大不失真输出电压幅度。

2万 · 2014-7-17 17:29

jjeemm77 提醒：是MOS管… 发表于

对BJT，IE＝0.1mA时VBE＝0.7V，IE＝1mA时VBE＝0.76 V，IE＝10mA时，VBE＝0.82V。
(集成的和分立的有所差别)

所以不用区分！

2万 · 2014-7-17 17:34

春天里的剪刀菜发表于 2014-7-17 16:27
放大器是一个直交能量转换器。电源电压越高，效率自然就越低。
所以放大器直流电源电压Ucc的选择原则是，在 ...

很好，开始考虑功耗了。
动态范围和功耗同时考虑，那就要要优化动态范围/功耗比了，这个比，仅仅反比于有限带宽，与电源电压等其它变量无关！

只看该作者 · 2014-7-17 18:56

极限功耗与动态范围其实是一回事儿。动态范围实现了，效率自然跟着实现。所以说，本质上还是根据动态范围确定电源电压Ucc。
就固定偏置放大器，即基本共射放大器来说

动态范围Uom(max)与电源电压Ucc的关系为
Uom(max)=Ucc/(2+Rc/RL)
若Ucc=12V，Rc=R，则
Uom(max)=Ucc/(2+Rc/RL)=12V/(2+RL/RL)=12V/3=4V
假如已知动态范围要求达到Uom(max)，则可反求电源电压
Ucc=(2+Rc/RL)Uom(max)

2万 · 2014-7-17 19:23

春天里的剪刀菜发表于 2014-7-17 16:27
放大器是一个直交能量转换器。电源电压越高，效率自然就越低。
所以放大器直流电源电压Ucc的选择原则是，在 ...

又是胡说八道

单管放大电压为什么用12V

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