如何提高分壓式射極跟隨器電路的穩定性


分壓式射極跟隨器電路穩定性差主要體現在輸出電壓易受輸入電壓波動、溫度變化以及負載變化的影響。為提高其穩定性,可從電路元件選擇、電路結構優化、引入負反饋等角度著手,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低,在溫度變化時阻值變化小,從而能保證 的穩定性。
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 - 發射極壓降 具有負溫度系數,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,如某些型號的達林頓三極管,其溫度穩定性優于普通三極管。
電路結構優化
增加發射極旁路電容
原理:在射極電阻 兩端并聯一個旁路電容 ,形成交流旁路。對于交流信號,電容 的容抗很小,相當于將 短路,從而提高了電路的交流增益和穩定性。同時,電容 可以穩定發射極電壓,減少交流信號對輸出電壓的影響。
電容選擇:電容 的容量應根據信號頻率來選擇,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。
采用穩壓管穩壓
原理:在分壓電阻 和 的分壓點與基極之間串聯一個穩壓管,利用穩壓管的穩壓特性為三極管基極提供一個穩定的偏置電壓。當輸入電壓 波動時,穩壓管能將基極偏置電壓穩定在一定范圍內,從而提高輸出電壓的穩定性。
示例:若穩壓管的穩壓值為 ,當輸入電壓 升高時,穩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定。
引入負反饋
串聯電壓負反饋
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,實現負反饋調節,穩定輸出電壓。
實現方法: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。反饋電阻的阻值應根據所需的反饋深度來選擇,反饋深度越大,電路的穩定性越好,但可能會降低電路的增益。
并聯電流負反饋
原理:通過在發射極電阻 上并聯一個電阻 ,將發射極電流的一部分反饋到基極。當發射極電流增大時,反饋電流也增大,使基極電流減小,從而穩定發射極電流和輸出電壓。
特點:并聯電流負反饋可以提高電路的輸出電阻,增強電路的帶負載能力,同時也能提高電路的穩定性。
優化電源設計
使用穩壓電源
原理:輸入電壓的穩定性直接影響分壓式射極跟隨器電路的輸出電壓。使用穩壓電源可以為電路提供一個穩定的輸入電壓,減少輸入電壓波動對電路的影響。
示例:線性穩壓電源或開關穩壓電源都能提供較為穩定的輸出電壓,可根據電路的功率需求和精度要求來選擇合適的穩壓電源。
增加電源濾波電容
原理:在電源輸入端并聯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定。
電容選擇:濾波電容的容量應根據電源的頻率和負載電流來選擇,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。
責任編輯:Pan
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