模电实验思考题

6.6-2

为什么引入自举电路能够扩大输出电压的范围

图XX_01电路是前面已讨论的单电源互补对称电路，它虽然解决了工作点的偏置和稳定问题，但在实际运用中还存在其他方面的问题。如输出电压幅值达不到Vom= VCC/2。现分析如下。在额定输出功率情况下，通常输出级的BJT是处在接近充分利用的状态下工作。例如，当vI为负半周最大值时，iC3最小，vB1接近于+VCC，此时希望T1在接近饱和状态工作，即vCE1= VCES，故K点电位vK= +VCC -VCES » VCC。当vi为正半周最大值时，T1截止，T2接近饱和导电，vK= VCES»0。因此，负载RL两端得到的交流输出电压幅值Vom= VCC/2。上述情况是理想的。实际上，图1的输出电压幅值达不到Vom= VCC/2，这是因为当vi为负半周时，T1导电，因而iB1增加，由于Rc3上的压降和vBE1的存在，当K点电位向+ VCC接近时，T1的基流将受限制而不能增加很多，因而也就限制了T1输向负载的电流，使RL两端得不到足够的电压变化量，致使Vom 明显小于VCC/2。如何解决这个矛盾呢？如果把图1中D点电位升高，使VD +VCC，例如将图中D点与+VCC的连线切断，VD由另一电源供给，则问题即可以得到解决。通常的办法是在电路中引入R3C3等元件组成的所谓自举电路，如图2所示。在图2中，当vI =0时，vD= VD= VCC-Ic3 R3 ，而vK= VK= VCC/2，因此电容T1两端电压被充电到VC3= VCC/2 - Ic3 R3。

图2

当时间常数R3C3足够大时，vC3（电容C3两端电压）将基本为常数（vC3

»VC3），不随vi而改变。这样，当vi为负时，T1导电，vK将由VCC/2向更正方向变化，考虑到vD= vC3+ vK= VC3+ vK ，显然，随着K点电位升高，D 点电位vD也自动升高。因而，即使输出电压幅度升得很高，也有足够的电流iB1，使T1充分导电。这种工作方式称为自举，意思是电路本身把vD提高了。

3交越失真产生的原因

电子学名词，是指放大电路中，输出信号并非输入信号的完全、真实的放大，而是多多少少走了样，这种走样即是失真。引起失真有多种，此为失真的一种形式。

我们在分析时，是把三极管的门限电压看作为零，但实际中，门限电压不能为零，且电压和电流的关系不是线性的，在输入电压较低时，输出电压存在着死区，此段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生失真。这种失真出现在通过零值处，因此它被称为交越失真。

由于晶体管的门限电压不为零，比如硅三极管，NPN型在0.7V以上才导通，这样在0~0.7就存在死区，不能完全模拟出输入信号波形，PNP型小于-0.7V才导通，比如当输入的交流的正弦波时，在-0.7~0.7之间两个管子都不能导通，输出波形对输入波形来说这就存在失真，即为交越失真。

我们克服交越失真的措施是：避开死区电压区，使每一晶体管处于微导通状态，一旦加入输入信号，使其马上进入线性工作区

可以给互补管一个静态偏置。

1.利用二极管和电阻的压降产生偏置电压

2.利用V BE扩大电路产生偏置电压

3.利用电阻上的压降产生偏置电压

交越失真出现在乙类放大电路，甲类放大电路失真最小但是效率较低10%左右，乙类有交越失真但是其效率高，所以出现了甲乙类放大电路，比甲类效率高，比乙类失真小。

6电路中出现自激振荡如何消除

据我所知自激振荡的产生大致上由下列两方面产生：

一、产生自激振荡的原因是因为在负反馈过程中，由于电路内部电容的作用输入信号在被放大输出后，产生了180度的相移，使本来的负反馈变成了正反馈，如果电路增益与反馈系数之积又大于1，那么将会产生振荡。消除振荡的方法大致有：1.在电路的反馈支路上并接电容实现超前相位补偿，使得输出反馈回输入端信号的相位与输入信号相位的差尽量在135度以下（即相位裕量大于等于45度）。2.滞后相位补偿：通过在输入端并接电容，减小电路的增益，使得增益与反馈系数的乘积小于1即可防止振荡产生.

二、另外，由于电源内阻不为0，所以可能从输出端通过电源内阻反馈回输入端并且在相位合适的条件下产生自激。消除方法是在输入级的偏置电路与电源之间接上合适阻值的电阻，减小通过电源内阻的反馈信号，只要电阻足够大，就可以防止自激震荡的产生。