5倍放大电路:
在输入为1KHZ,1Vp-p情况下,在100KHZ负载情况下该电路的仿真效果图:
直流分析:
此时基极偏置电压由100K和22K电阻分压得到,约为2.6V。VB=R14/(R14+R16)*VCC
VE=VB-0.6V
IE=VE/Re=VE/R27=(VB-0.6)/R27
Vc=Vcc-Ic*Rc=VCC-Ic-R12;
这里由于Hfe比较大 Ic=IB+IE=IB(1+Hfe) IE=Hfe * IB 可近似认为IB~~IC
交流分析:
在 Δie=vi/Re
Δvc=Δic*Rc
可认为集电极电流等于发射极电流,则Δic=Δie,,所以Δvc=Δie*Rc=vi/Re*Rc
vo=Δvc, Av=vo/vi=Rc/Re;
放大倍数与晶体管的直流放大系数hFE无关,由Rc和Re的比值决定的(这里认为基极电流为0,严格说来与hFE是有关系的)。
输入和输出端各有一个10uF的耦合电容,去降直流成分,电源端还有去耦电容(亦称旁路电路)去除电源纹波。为了输出5Vp-p电压,电源电压必须要5V以上。其次为了使集电极电流流动,Re上最低要加1-2V的电压,因此电源电压采用15V。
工作点:晶体管的性能特别是频率特性随着发射极电流(或集电极电流)变化产生很大变化。在频率特性与发射极电流的曲线中可以看出,可以找到最好的频率特性(即Ft的最高点)对就的Ie值。这里取Ie为1mA,,对应的特征频率为150左右。
确定RC与RE,前面确定了5倍的放大系数,RE的压降为2V,Ic=1mA.因此Re=Ve/Ie=2K,Rc=Re*Av=10K,.
可见输出在正0.6V左右出现了截止情况,大于为0.67V的输出被削峰。而且负的最大输出为2.1V放大倍数没有达到预想的5倍。
这是为什么么呢?
下面随意改动几个数据,将VCC串联电阻减小到10K的输出:
削峰现象消失,此时输出最大值为2.25,基本达到预期目标。
把R19减小为0时,情况又有好转。
请问这是什么原因呢.
原因其实是很简单的 就是直流工作点不合适,所以出现了饱合失真