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如何提高分压式射极跟随器电路的稳定性

来源:
2025-05-27
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

分压式射极跟随器电路稳定性差主要体现在输出电压易受输入电压波动、温度变化以及负载变化的影响。为提高其稳定性,可从电路元件选择、电路结构优化、引入负反馈等角度着手,以下是具体措施及分析:

电路元件选择

  • 选用高精度、低温漂电阻

    • 原理:在分压式射极跟随器电路中,分压电阻的阻值稳定性直接影响基极偏置电压。高精度电阻的阻值误差小,低温漂电阻的温度系数低,在温度变化时阻值变化小,从而能保证的稳定性。

    • 示例:若使用普通电阻,温度每升高10℃,阻值可能变化5% - 10%;而选用低温漂电阻,温度每升高10℃,阻值变化可能小于0.1%。

  • 选择温度特性好的三极管

    • 原理:三极管的基极 - 发射极压降具有负温度系数,温度升高时减小。温度特性好的三极管,其随温度的变化相对较小,有助于稳定输出电压。

    • 示例:一些特殊工艺制造的三极管,如某些型号的达林顿三极管,其温度稳定性优于普通三极管。

电路结构优化

  • 增加发射极旁路电容

    • 原理:在射极电阻两端并联一个旁路电容,形成交流旁路。对于交流信号,电容的容抗很小,相当于将短路,从而提高了电路的交流增益和稳定性。同时,电容可以稳定发射极电压,减少交流信号对输出电压的影响。

    • 电容选择:电容的容量应根据信号频率来选择,一般对于低频信号,可选择几微法到几十微法的电解电容;对于高频信号,可选择几百皮法到几千皮法的陶瓷电容。

  • 采用稳压管稳压

    • 原理:在分压电阻的分压点与基极之间串联一个稳压管,利用稳压管的稳压特性为三极管基极提供一个稳定的偏置电压。当输入电压波动时,稳压管能将基极偏置电压稳定在一定范围内,从而提高输出电压的稳定性。

    • 示例:若稳压管的稳压值为,当输入电压升高时,稳压管两端的电压基本保持不变,从而保证了基极偏置电压的稳定。

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引入负反馈

  • 串联电压负反馈

    • 原理:将输出电压的一部分通过电阻反馈到输入端,与输入信号进行比较。当输出电压升高时,反馈信号增大,使基极电流减小,从而降低集电极电流和输出电压,实现负反馈调节,稳定输出电压。

    • 实现方法:可以在射极电阻上取出一个电压作为反馈信号,通过电阻反馈到输入端。反馈电阻的阻值应根据所需的反馈深度来选择,反馈深度越大,电路的稳定性越好,但可能会降低电路的增益。

  • 并联电流负反馈

    • 原理:通过在发射极电阻上并联一个电阻,将发射极电流的一部分反馈到基极。当发射极电流增大时,反馈电流也增大,使基极电流减小,从而稳定发射极电流和输出电压。

    • 特点:并联电流负反馈可以提高电路的输出电阻,增强电路的带负载能力,同时也能提高电路的稳定性。

优化电源设计

  • 使用稳压电源

    • 原理:输入电压的稳定性直接影响分压式射极跟随器电路的输出电压。使用稳压电源可以为电路提供一个稳定的输入电压,减少输入电压波动对电路的影响。

    • 示例:线性稳压电源或开关稳压电源都能提供较为稳定的输出电压,可根据电路的功率需求和精度要求来选择合适的稳压电源。

  • 增加电源滤波电容

    • 原理:在电源输入端并联一个较大的滤波电容,可以滤除电源中的高频噪声和纹波,使输入电压更加平滑稳定。

    • 电容选择:滤波电容的容量应根据电源的频率和负载电流来选择,一般对于直流电源,可选择几百微法到几千微法的电解电容。


责任编辑:Pan

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