电工之家_电工基础知识学习网站
当前位置:电工之家 > 电子技术 > 正文

三极管放大电路输入和输出端要串联电阻吗

时间:2019-04-21 19:30 来源:电工之家

三极管放大电路的输入和输出端未必要串联电阻,OCL放大器就不需要输出耦合电容。而用电容耦合的放大器通常称OTL(Output TransformerLess)放大器,即无变压器耦合输出。请参看图1
三极管放大电路输入和输出端要串联电阻吗
图1 OCL放大器与OTL放大器对比
PART1
从图1中可以看出,两者最大的区别除了电容耦合外,还有一点:一个是正负双电源供电,而一个是单电源供电。图中OCL放大器没有画出负反馈,通常设计负反馈,在输入为0时,输出点的电压是电源的中点。在双电源时,中点就是0V(正负电源的电压绝对值通常是相等的);而单电源时,中点电压为Vcc/2,当然实际上通常会有几个mV的偏移,称为Output Offset.
对于扬声器等负载,是不允许被加载大的DC电压的,会损坏扬声器,因此在OTL电路需要有一个电容来隔离直流,而OCL则不需要。
所谓耦合,英文单词是:Coupling.意思指将两者联结起来,那么中间就是有媒介的。好比男女相亲,红娘牵线。在图1中的OTL电路中,如果A点和负载+端直接连接,那么两个节点实质上就变成一个节点了,而在电容耦合的情况下这两个节点就是两个不同的节点。
PART2
在模拟放大器中,单级放大往往很难兼顾各项指标。比如增益与输入输出阻抗、带宽、温度稳定性等等。为此往往需要设计多级放大器,比如典型的音频放大器如图2所示
三极管放大电路输入和输出端要串联电阻吗
图2 典型的三级结构音频放大器
图3 音频放大器设计参考书籍
上面图2截取自图3所示的书籍。在这样的级间直接耦合的放大器电路中,直流偏置点会受前后级的共同影响,因此在设计计算时要格外小心,并且增加了调试难度。因此有些电路中会使用电容来做级间耦合。
PART3
采用电容作为级间耦合的电路示例请看图4
三极管放大电路输入和输出端要串联电阻吗
图4 采用电容作为级间耦合的模拟放大器
上图中,C1和C5分别是输入和输出耦合电容,C3和C4是退耦电容(稍后介绍),C2就是级间耦合电容。在图中耦合电容用的是有极性的电解电容,那么问题来了,在两个节点间的电解电容极性如何放置?很简单,看电容两端直流偏置电压的高低。那么接下来我们来计算C2两端的直流偏置电压。
计算节点4的偏置电压:
计算节点4的偏置电压,首先要计算节点10的电压。粗略地一算,节点10的电压应为2V,减掉三极管Q1的基极-发射级二极管导通电压约0.6V,则Q1发射极电压约1.4V。发射极电压除以R5+R4,则三极管发射极偏置电流约为0.9mA。三极管的集电极偏置电流与发射极偏置电流几乎相等,这样R7上的压降约为4.6V。所以节点4的直流偏置电压约为7.4V。
计算节点2的偏置电压:
可调电阻R9为0时,节点2的电压达到最高值。此时,节点2电压约为4V。在可调电阻不为0时,则节点2电压更低。
因此,节点4的偏置电压高于节点2的偏置电压。因此图中C2的阳极连接节点4.
PART4
耦合电容容值的选取。耦合电容两端看出去,所有的电阻最后等效为一个与该电容并联的一个电阻,这个电阻与电容结合就会有一个RC时间常数,这个时间常数要最好>>输入信号周期。此时,你可以把电容想象成一个刚性的锯子。当你在用锯子锯木头时,你的手在做往复运动,而锯子的另一头也在做同样的往复运动,两个点的运动轨迹是一模一样的,唯一的差别是两者距离一个锯条的长度。如果把锯条的长度想象成电容上的直流偏置电压,且以手握锯子处为低电位处,那么就可以说通过锯条长度的电势差把手的运动不失真地传递到了高电位处的锯条的另一端。
在图4中,耦合电容C1就是将无偏置电压的交流信号“无失真地抬升”到了2V高电位处。
PART5
退耦电容。在图4中,将C2断开,将C3移除,则第一级的放大倍数应近似为R7/(R4+R5),约为3.4,这样的增益似乎太小,如果将C2接上,则Q1集电极看出去的阻抗是R7还要并联上下一级的输入阻抗,这样电压增益就更小了。
那么为了使电路有较大的增益,可以减小发射极电阻,但又不影响偏置,于是利用电容在交流信号下随着频率上升阻抗减小的特性,可以用一个较大容量的电阻来作为“短路线”。也就是在图4中,交流信号可以大部分流过C3回到地,而不需要通过电阻R4。这样在C2断开的情况下,第一级的电压增益可以近似地表示为A=R7/R5=10,比未使用退耦电容(或称旁路电容)时要大

看过《三极管放大电路输入和输出端要串联电阻吗》的人还看了以下文章
低压OTL功放电路图及音频功放电路中三极管的选用 低压OTL功放电路图及音频功放电路中三极管
三极管的型号很多,但不是所有的三极管都适合用于音频功放电路中。下面我们以一个简单的低压OTL功放电路图为例来介绍一下音频功放电路中三极管的选用。 低压OTL功放电路图。 上图是收音机里用的一个低压OTL功放电路图,可以采用5V手机充电器供电,驱动4~8扬...
学电子时做过的一个功放三极管的分立器件 学电子时做过的一个功放三极管的分立器件
学电子时做过的一个功放,三极管的分立器件,特别简单。 需要的原件: S8050三极管X2 100电阻X1 470F电容X1 10F电容 X1 60K电阻X1 。下面是电路图。 下面是用到的元器件,然后根据电路图把器件焊接在万用板上面,原件很少,焊接也没难度 下面是我用到的喇叭...
三极管加偏置电阻的作用是什么 三极管加偏置电阻的作用是什么
在放大电路中,三极管正常工作时对输入信号不失真的放大后且在输出端有着相同的信号波形,就要使三极管工作在放大区而不是截止区和饱和区。 于是三极管要有一个稳定的静态工作点电流,而这个电流来源于三极管的偏置电阻提供。这些偏置电阻就构成偏置电路,那...
三极管基极偏值电阻的作用 三极管基极偏值电阻的作用
因为三极管要工作在一个正向偏值状态,才能够进行信号放大,一般硅材料的三极管,在基极电位高于发射极电位0.65V。如下图所示。 上图中的R1为三极管基极的偏值电阻。三极管放大就是基极电流微弱变化,会引起集电极电流很大的变化。如果没有R1基极偏值电阻,...
为什么三极管的基级要加一个电阻 为什么三极管的基级要加一个电阻
三极管在放大电路中使用时基极加这个电阻叫偏执电阻,目的是给三极管基极提供偏执电压。 原因如下: 1.三极管BE结的非线性,决定了基极电流必须在电压达到一定程度时才会产生(一般0.7V左右); 2.如果基极不加偏执电阻实际中低于0.7V的信号将无法放大; 3....