如何提高分壓式射極跟隨器電路的穩(wěn)定性


分壓式射極跟隨器電路穩(wěn)定性差主要體現(xiàn)在輸出電壓易受輸入電壓波動、溫度變化以及負(fù)載變化的影響。為提高其穩(wěn)定性,可從電路元件選擇、電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化、引入負(fù)反饋等角度著手,以下是具體措施及分析:
電路元件選擇
選用高精度、低溫漂電阻
原理:在分壓式射極跟隨器電路中,分壓電阻 和 的阻值穩(wěn)定性直接影響基極偏置電壓 。高精度電阻的阻值誤差小,低溫漂電阻的溫度系數(shù)低,在溫度變化時阻值變化小,從而能保證 的穩(wěn)定性。
示例:若使用普通電阻,溫度每升高10℃,阻值可能變化5% - 10%;而選用低溫漂電阻,溫度每升高10℃,阻值變化可能小于0.1%。
選擇溫度特性好的三極管
原理:三極管的基極 - 發(fā)射極壓降 具有負(fù)溫度系數(shù),溫度升高時 減小。溫度特性好的三極管,其 隨溫度的變化相對較小,有助于穩(wěn)定輸出電壓。
示例:一些特殊工藝制造的三極管,如某些型號的達(dá)林頓三極管,其溫度穩(wěn)定性優(yōu)于普通三極管。
電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化
增加發(fā)射極旁路電容
原理:在射極電阻 兩端并聯(lián)一個旁路電容 ,形成交流旁路。對于交流信號,電容 的容抗很小,相當(dāng)于將 短路,從而提高了電路的交流增益和穩(wěn)定性。同時,電容 可以穩(wěn)定發(fā)射極電壓,減少交流信號對輸出電壓的影響。
電容選擇:電容 的容量應(yīng)根據(jù)信號頻率來選擇,一般對于低頻信號,可選擇幾微法到幾十微法的電解電容;對于高頻信號,可選擇幾百皮法到幾千皮法的陶瓷電容。
采用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓
原理:在分壓電阻 和 的分壓點與基極之間串聯(lián)一個穩(wěn)壓管,利用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性為三極管基極提供一個穩(wěn)定的偏置電壓。當(dāng)輸入電壓 波動時,穩(wěn)壓管能將基極偏置電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),從而提高輸出電壓的穩(wěn)定性。
示例:若穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為 ,當(dāng)輸入電壓 升高時,穩(wěn)壓管兩端的電壓基本保持不變,從而保證了基極偏置電壓的穩(wěn)定。
引入負(fù)反饋
串聯(lián)電壓負(fù)反饋
原理:將輸出電壓的一部分通過電阻反饋到輸入端,與輸入信號進行比較。當(dāng)輸出電壓升高時,反饋信號增大,使基極電流減小,從而降低集電極電流和輸出電壓,實現(xiàn)負(fù)反饋調(diào)節(jié),穩(wěn)定輸出電壓。
實現(xiàn)方法:可以在射極電阻 上取出一個電壓作為反饋信號,通過電阻反饋到輸入端。反饋電阻的阻值應(yīng)根據(jù)所需的反饋深度來選擇,反饋深度越大,電路的穩(wěn)定性越好,但可能會降低電路的增益。
并聯(lián)電流負(fù)反饋
原理:通過在發(fā)射極電阻 上并聯(lián)一個電阻 ,將發(fā)射極電流的一部分反饋到基極。當(dāng)發(fā)射極電流增大時,反饋電流也增大,使基極電流減小,從而穩(wěn)定發(fā)射極電流和輸出電壓。
特點:并聯(lián)電流負(fù)反饋可以提高電路的輸出電阻,增強電路的帶負(fù)載能力,同時也能提高電路的穩(wěn)定性。
優(yōu)化電源設(shè)計
使用穩(wěn)壓電源
原理:輸入電壓的穩(wěn)定性直接影響分壓式射極跟隨器電路的輸出電壓。使用穩(wěn)壓電源可以為電路提供一個穩(wěn)定的輸入電壓,減少輸入電壓波動對電路的影響。
示例:線性穩(wěn)壓電源或開關(guān)穩(wěn)壓電源都能提供較為穩(wěn)定的輸出電壓,可根據(jù)電路的功率需求和精度要求來選擇合適的穩(wěn)壓電源。
增加電源濾波電容
原理:在電源輸入端并聯(lián)一個較大的濾波電容,可以濾除電源中的高頻噪聲和紋波,使輸入電壓更加平滑穩(wěn)定。
電容選擇:濾波電容的容量應(yīng)根據(jù)電源的頻率和負(fù)載電流來選擇,一般對于直流電源,可選擇幾百微法到幾千微法的電解電容。
責(zé)任編輯:Pan
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