分压式射极跟随器电路有哪些优缺点呢?


优点
输入阻抗高
原理:分压式射极跟随器电路的基极偏置由分压电阻提供,理想情况下,输入信号主要加在分压电阻上,从输入端看进去的等效电阻(即输入阻抗)近似等于分压电阻 和 的并联值再乘以三极管的电流放大系数 (在共射电路中 较大时近似分析),通常可达几十千欧到几百千欧。
优势体现:高输入阻抗使得该电路对前级电路的影响很小,不会从前级电路抽取过多的电流,从而避免了前级电路输出电压的下降,有利于实现多级电路之间的级联。例如,在音频放大系统中,前置放大器输出的信号幅度较小,若后级电路输入阻抗低,会导致前置放大器输出电压明显降低,而采用分压式射极跟随器作为缓冲级,就能很好地解决这一问题。
输出阻抗低
原理:从输出端看进去,射极电阻 上的电压降近似等于输出电压,输出阻抗 等于射极电阻 除以 ( 为三极管电流放大系数),由于 较大, 通常只有几欧到几十欧。
优势体现:低输出阻抗使得电路具有很强的带负载能力,能够为负载提供稳定的电压和电流。当负载电阻变化时,输出电压的变化相对较小。例如,在驱动扬声器等负载时,分压式射极跟随器电路可以保证扬声器获得较为稳定的电压,从而发出清晰、稳定的声音。
电压跟随特性
原理:在分压式射极跟随器电路中,输出电压 近似等于输入电压 减去三极管的基极 - 发射极压降 (硅管约为 ),即 。在一定的输入电压范围内, 变化较小,可近似认为 ,实现了电压跟随。
优势体现:这种电压跟随特性使得电路可以将输入信号不失真地传递到输出端,同时对信号进行缓冲和隔离。在信号传输过程中,它可以避免前后级电路之间的相互影响,保证信号的质量。例如,在传感器信号处理电路中,传感器输出的微弱信号可以通过分压式射极跟随器电路进行跟随和放大,然后传输到后续的测量电路中。
电路结构简单
原理:分压式射极跟随器电路主要由三极管、分压电阻和射极电阻等几个基本元件组成,其电路结构相对简单,易于设计和实现。
优势体现:简单的电路结构降低了电路的成本和复杂度,提高了电路的可靠性和稳定性。同时,也便于对电路进行调试和维修。例如,在一些简单的电子实验和小型电子设备中,分压式射极跟随器电路是一种常用的基本电路。
缺点
稳定性差
受温度影响: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。这会导致输出电压随温度的变化而发生漂移,影响电路的稳定性。例如,在高温环境下,输出电压可能会升高,从而影响后续电路的正常工作。
受元件参数影响:分压电阻的阻值会因温度、湿度等因素而发生变化,三极管的电流放大系数 也会随着温度和电流的变化而变化。这些元件参数的不稳定会导致输出电压的不稳定。例如,当分压电阻的阻值发生变化时,基极偏置电压会改变,进而影响输出电压。
无深度负反馈:该电路本质上是一个浅度负反馈电路,反馈深度不够,无法有效抑制输入、温度和负载变化对输出电压的影响。
电压增益小于1
原理:由于输出电压近似等于输入电压减去三极管的基极 - 发射极压降 ,所以电压增益 ,在一般情况下, 。
劣势体现:这意味着该电路不能对输入信号进行放大,只能实现电压跟随。如果需要对信号进行放大处理,就需要在电路中增加放大级。例如,在一些需要较大信号幅度的应用场景中,分压式射极跟随器电路不能满足要求。
线性工作区有限
原理:三极管工作在线性放大区时,输出电压才能较好地跟随输入电压。但当输入电压、负载电流等条件变化时,三极管容易进入饱和区或截止区。例如,当输入电压过高时,三极管的集电极 - 发射极电压 会过小,使三极管进入饱和区;当输入电压过低时,三极管可能无法导通,进入截止区。
劣势体现:一旦三极管进入非线性区,输出电压将不再跟随输入电压变化,导致信号失真。因此,在使用分压式射极跟随器电路时,需要严格控制输入电压和负载电流的范围,以保证三极管工作在线性区。
责任编辑:Pan
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