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B类BJT放大器

半导体分立器件与电路

  • 问题1

    别光坐在那儿!构建的东西! !

    学习数学分析电路需要大量的研究和实践。通常,学生通过练习大量的样例问题,并对照课本或老师提供的答案进行检查。虽然这很好,但还有更好的方法。

    你会学到更多构建和分析真实电路让你的测试设备来提供“答案”,而不是书本或其他人。对于成功的电路构建练习,遵循以下步骤:

    1. 在电路构造之前仔细测量和记录所有元件的值,选择足够高的电阻值,使任何有源元件不太可能受到损坏。
    2. 画出待分析电路的原理图。
    3. 在面包板或其他方便的介质上仔细地构造这个电路。
    4. 检查电路构造的准确性,沿着每根电线到每一个连接点,并在图上逐个验证这些元件。
    5. 数学分析电路,解决所有的电压和电流值。
    6. 仔细测量所有电压和电流,以验证分析的准确性。
    7. 如果存在任何实质性误差(大于百分之几),请根据图表仔细检查电路结构,然后仔细重新计算值并重新测量。

    当学生第一次学习半导体器件时,他们很可能因为电路连接不当而损坏半导体器件,我建议他们使用大的、高瓦数的组件(1N4001整流二极管、to -220或to -3外壳功率晶体管等),使用干电池电源而不是台式电源。这降低了部件损坏的可能性。

    像往常一样,避免非常高和非常低的电阻值,以避免仪表“负载”(高端)引起的测量误差,并避免晶体管烧坏(低端)。我建议电阻在1K之间Ω 和100KΩ.

    节省时间和减少出错可能性的一种方法是,从一个非常简单的电路开始,在每次分析后逐步添加元件以增加其复杂性,而不是为每个练习问题构建一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的组件。这样,您就不必多次测量任何组件的值。

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  • 问题2

    这里显示的电路是一个标准电路推拉放大器,由一对互补的双极结晶体管组成:



    当信号源的瞬时电压(V在里面)是正的,而在那些时期则是负的。确定每个晶体管“开”的时间(导电电流)。

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  • 问题3

    B类放大器比A类放大器更适合用于高功率应用,如音频功率放大器。请解释为什么会这样。

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  • 问题4

    一个学生搭建了如下推挽放大电路,注意到输出波形与函数发生器输出的原始正弦波波形发生了畸变:



    考虑到这个电路可能需要直流偏置,就像A类放大器电路一样,学生打开函数发生器的“直流偏置”特性,并向输入信号引入一些直流电压。结果实际上更糟:



    显然,交流输入信号的偏置并不能解决这个问题,那么是什么导致了输出波形的失真呢?

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  • 问题5

    如果NPN晶体管在集电极和发射极之间无法打开,这个放大器的输出电压波形会发生什么?



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  • 问题6

    消除B类放大器交叉失真的一个简单而不切实际的方法是在电路中添加两个小电压源,像这样:



    解释为什么这个解决方案能消除交叉失真。

    同时,解释这个推挽放大器电路的实际用途,因为它的电压增益只有1 (0 dB)。

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  • 问题7

    这里显示了两种偏置推挽晶体管对的方法:



    这两种方法中哪一种是首选的,为什么?

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  • 问题8

    在一个适当偏置的B类放大器电路中,两点之间应该有多少电压一个B



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  • 问题9

    大幅度提高电流增益的一种方法(A)将使用一个B类推挽放大器达灵顿对而不是单晶体管:



    达林顿对放大器电路显示的唯一问题是,原来的偏置网络将不再足够。除非在这条电路中有什么改变,否则放大器就会出现一些交叉失真。

    对电路进行必要的修改以适当地偏置新晶体管,并解释为什么这些修改是必要的。

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  • 问题10

    高功率PNP晶体管往往比高功率NPN晶体管更稀缺、更昂贵,这使得高功率互补推挽放大器电路的构造复杂化。这个问题的巧妙解决方案是修改基本的达林顿推挽电路,用NPN晶体管替换最终的PNP晶体管,如下所示:



    NPN和PNP晶体管的级联组合称为Sziklai一对,或互补达林顿对.在这种情况下,小型PNP晶体管控制Sziklai对中较大的NPN功率晶体管,执行与PNP达林顿对相同的基本功能。

    修改这里显示的电路,在偏置网络中使用二极管而不仅仅是电阻。解决方案是不完全相同的这条电路,因为它是一个传统的达林顿推挽电路!

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  • 问题11

    B类放大器的一个流行变体是AB类放大器,旨在消除任何痕迹的交叉失真。B类放大器和AB类放大器的区别是什么?为什么AB类放大器的交叉失真比B类放大器小?从B类操作改为AB类操作有什么缺点吗?

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  • 问题12

    对基本的B类推挽放大器电路的一个有趣的补充是过电流保护,即在电路中增加两个晶体管和两个电阻:



    这种过流保护形式在稳压直流电源电路中很常见,但在放大器电路中也能很好地工作。解释额外的晶体管和电阻器如何一起工作以保护主功率晶体管在过载时免受损坏。

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