单级射级跟随器电路参数设计

射极跟随器指的是:信号从基极输入,从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高,输出阻抗低,因而从信号源索取的电流小而且带负载能力强,所以常用于多级放大电路的输入级和输出级;也可用它连接两电路,减少电路间直接相连所带来的影响,起缓冲作用。
单级射级跟随器电路参数设计 射级跟随器的优点是输入阻抗高,输出阻抗很低(几乎为0),起到缓冲变换作用。如图1所示。
下图是一个基本的射级跟随器电路。
虽然单级射随器电路的输出阻抗几乎为0,接任意负载都没有不会改变输出信号幅度,但是负载的变化对射级跟随器最大不失真输出电压幅度有影响。负载加重(就是负载变小的情况)和输入信号最大幅度变大两种情况下会产生输出截止失真。
截止失真原因:三级管工作在放大状态,说明至少导通,条件就是保证总电流ie》0。当输入信号变成负的时候,可以知道交流电压在e级上产生了一个负电流(从r2和r4一起流向e级,对交流信号来说,c1是短路的),ie=-vsin/(re//rl),负电流最大将会达到下面公式所示的值:(0.5*vp-p)/(re//rl),所以为了发射极总电流不为零,ie=(ie+ie)》=0。根据这个分析条件来:
一、预测一个此类电路最大不失真输出电压为多少。
二、根据输入信号最大幅度和负载的的大小来选择合适的静态点。
饱和失真原因:0.5vpp+ve(发射极的直流偏置电压)+vce(当ic过大时,vce会变得很小,但是有个极限)《=vcc,当vpp过大时会产生饱和失真,可以知道产生饱和失真所需要的电压要比截止失真的电压大的多,所以往往只会观察到先发生截止失真。所以也决定了截止失真是要解决的主要问题。
参数设计步骤如下:
假定输入峰峰值幅度最大为4.66v,负载为1k。
1、先将发射极输出的静态工作点设置在4.5v左右(经验),此目的是为了提高信号输出的动态范围。则(4.5/re)》=((0.5*4.66)/(re//1k)。所以在ve=4.5v情况下,re《=931欧。(当每个ve值都会对应一个re的上限,从公式里可以清楚的看出来)
2、已知re=931欧,则ic=4.83ma,就是说在此偏置下,发射极电流至少要大于等于4.83ma,才能满足设计。
3、既然知道发射极电压,那么基极电压就是4.5+0.6=5.1v,可以选择合适的偏置电阻来进行偏置了。所以取基极偏置电流为0.5ma,那么5.1/0.5=10.2k,(8.97-5.1)/0.5=7.3k
4、由此参数仿真,可得各个直流工作点,发现几乎与理论计算的一致。
再看此时仿真的截止失真电压:
计算验证4.796*(0.931//1)=2.31v,非常准确。
结果非常好。至此,设计完成。
仿真归仿真,元件却没有这么凑巧的值。
1、由于手头没有931欧的电阻,只有0.99k的,所以选择提高点偏置电压,来进行参数设计。
2、此时知道ic》=2.33/(0.99//1)=4.68ma,所以不妨设这个为偏置电流,此时4.68*0.99=4.63v,即此时的ve偏置电压必须大于4.63v这个值。不妨设置偏置电压为4.63v则基极电压应该为4.63+0.6=5.23v,
3、直流偏置电流同样取零点几毫安的样字,由于手头本就一个7.5k的电阻,则先试着计算,5.23/7.5=0.697ma,那么另外一个偏置电阻便是(8.97-5.23)/0.697=6.65k,没有这种阻值,我便选择5.1k的,那么仿真图如下:
仿真结果如下,非常好。
计算验证:4.653*(1//0.99)=2.31v。
为此,专门此参数用8050搭了一个电路,经测量,直流静态工作点几乎和仿真的完全一致(几十毫伏的偏差)。
然后截止失真电压是-2.36v,如图所示:
总结:
若想再提高输出电压最大范围唯一办法就是减小re,也就是提高ve的直流偏置电压往0.5vcc上提(或者说ic)。

科学家的新发现提高了半固态锂硫电池的性能
真空发生器负压调节_真空发生器使用方法
欧胜超低功耗编码解码器WM8904带有W类耳机和线路驱动器
浙江衢州中天东方氟硅材料有限公司一工厂突发火灾
富士通推出了基于区块链交易的全新“ConnectionChain”支付技术
单级射级跟随器电路参数设计
浅谈SiP的性能分析和应用以及发展前途
联想扬天V530s评测 到底怎么样
嵌入式系统中如何程度的安全才算真正安全
逐渐消失的一汽夏利,终于只剩下一个背影
3G时代五大手机操作系统是哪些?
激光遥感技术助嫦娥登月!
电感越大越好还是越小越好
图文详解:利用BLE和NFC实现安全互连与配对
华为申请远距离无线充电专利
南京超声波传感器怎么调节
骁龙616支持,一大波新机接踵而至
高性能MEMS压力传感器设计、制造和封装方面的进展及趋势
在Vivado设计套件中如何执行IO的规划
rfid如何让服装管理变得智能化