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電流源用作有源負載

發(fā)布時間:2013/10/15 19:52:13 訪問次數(shù):4238

    由于電流源具有直流電阻小,交流電阻大的特點,ERJ-6ENF68R1V在模擬集成路中,廣泛地把它作為負載使用,稱為有源負載。
    圖2. 10.5表示電流源作為集電極負載,圖中VT.是放大管,VTz、VT。組成電流源作為VT.的集電極有源負載。電流IC2(=IC)≈IC3一IR。電流源的交流電阻很大,在共射電路中,可使每級的電壓放大倍數(shù)達103,甚至更高。
    將電流源用作差放的集電極有源負載,還可以起到將單端輸出轉(zhuǎn)化為雙端輸出的作用。圖2.10.6是帶有源負載的射極耦合差分式放大電路,其中VT、VT2對管是差分放大管,VT。、VT。對管組成鏡像電流源作為VT.、VT。的有源負載,VTs、VT6對管,R、R粥和Res構(gòu)成電流源為電路提供穩(wěn)定的靜態(tài)電流,該電路形式上是雙人一單出差分放大電路,但本質(zhì)上卻是由40ptA減小為lOptA,如圖2.3.5所示。靜態(tài)工作點Q將沿直流負載線下移到靠近截止區(qū)的Q。點。如果輸入的信號電壓u.仍為正弦波,則使集電極電流ic的負半周和輸出電壓v、的正半周波形被“削”去一部分而產(chǎn)生失真,這種失真是由于三極管工作在截止區(qū)而產(chǎn)生的,又稱為截止失真。反之,若將基極電阻RB減小為320kQ,則靜態(tài)基極電流IBQ將增大為60uA,靜態(tài)工作點Q將沿直流負載線上移到接近飽和區(qū)的Q,點。將使集電極電流ic的正半周和輸出電壓vo的負半周波形被“削”去一部分,產(chǎn)生飽和失真。

           
    圖2.3.5放大器的非線性失真
    不論是截止失真還是飽和失真,都是由于交流信號的動態(tài)范圍進入三極管特性曲線的非線性區(qū)域引起的,故統(tǒng)稱為非線性失真。
    還有一種情況也可能引起失真,即基極電阻RB不變,仍為480kQ,則靜態(tài)基極電流IE,Q一40ptA,靜態(tài)工作點仍為Q點。但由于輸入信號電壓ui過大,使基極電流i。過大,工作點的位移范圍過大,使集電極電流ic和輸出電壓vo過大,可能同時出現(xiàn)截止失真和飽和失真。這種失真稱為大信號失真。
    一般來說為了防止或減小失真,在直流電源V(℃和集電極負載電阻Rc -定的情況下,應適當調(diào)芾基極電阻R一,使放大器的靜態(tài)工作點Q盡可能選在交流負載線的中點附近,確切地說是選在線性放大區(qū)的中央,這樣正、負半周信號都能得到充分放大,并最大限度地利用線性工作范圍。這時,放大器具有最大動態(tài)范圍。

    由于電流源具有直流電阻小,交流電阻大的特點,ERJ-6ENF68R1V在模擬集成路中,廣泛地把它作為負載使用,稱為有源負載。
    圖2. 10.5表示電流源作為集電極負載,圖中VT.是放大管,VTz、VT。組成電流源作為VT.的集電極有源負載。電流IC2(=IC)≈IC3一IR。電流源的交流電阻很大,在共射電路中,可使每級的電壓放大倍數(shù)達103,甚至更高。
    將電流源用作差放的集電極有源負載,還可以起到將單端輸出轉(zhuǎn)化為雙端輸出的作用。圖2.10.6是帶有源負載的射極耦合差分式放大電路,其中VT、VT2對管是差分放大管,VT。、VT。對管組成鏡像電流源作為VT.、VT。的有源負載,VTs、VT6對管,R、R粥和Res構(gòu)成電流源為電路提供穩(wěn)定的靜態(tài)電流,該電路形式上是雙人一單出差分放大電路,但本質(zhì)上卻是由40ptA減小為lOptA,如圖2.3.5所示。靜態(tài)工作點Q將沿直流負載線下移到靠近截止區(qū)的Q。點。如果輸入的信號電壓u.仍為正弦波,則使集電極電流ic的負半周和輸出電壓v、的正半周波形被“削”去一部分而產(chǎn)生失真,這種失真是由于三極管工作在截止區(qū)而產(chǎn)生的,又稱為截止失真。反之,若將基極電阻RB減小為320kQ,則靜態(tài)基極電流IBQ將增大為60uA,靜態(tài)工作點Q將沿直流負載線上移到接近飽和區(qū)的Q,點。將使集電極電流ic的正半周和輸出電壓vo的負半周波形被“削”去一部分,產(chǎn)生飽和失真。

           
    圖2.3.5放大器的非線性失真
    不論是截止失真還是飽和失真,都是由于交流信號的動態(tài)范圍進入三極管特性曲線的非線性區(qū)域引起的,故統(tǒng)稱為非線性失真。
    還有一種情況也可能引起失真,即基極電阻RB不變,仍為480kQ,則靜態(tài)基極電流IE,Q一40ptA,靜態(tài)工作點仍為Q點。但由于輸入信號電壓ui過大,使基極電流i。過大,工作點的位移范圍過大,使集電極電流ic和輸出電壓vo過大,可能同時出現(xiàn)截止失真和飽和失真。這種失真稱為大信號失真。
    一般來說為了防止或減小失真,在直流電源V(℃和集電極負載電阻Rc -定的情況下,應適當調(diào)芾基極電阻R一,使放大器的靜態(tài)工作點Q盡可能選在交流負載線的中點附近,確切地說是選在線性放大區(qū)的中央,這樣正、負半周信號都能得到充分放大,并最大限度地利用線性工作范圍。這時,放大器具有最大動態(tài)范圍。

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