分壓式射極跟隨器電路有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?


優(yōu)點(diǎn)
輸入阻抗高
原理:分壓式射極跟隨器電路的基極偏置由分壓電阻提供,理想情況下,輸入信號(hào)主要加在分壓電阻上,從輸入端看進(jìn)去的等效電阻(即輸入阻抗)近似等于分壓電阻 和 的并聯(lián)值再乘以三極管的電流放大系數(shù) (在共射電路中 較大時(shí)近似分析),通常可達(dá)幾十千歐到幾百千歐。
優(yōu)勢體現(xiàn):高輸入阻抗使得該電路對(duì)前級(jí)電路的影響很小,不會(huì)從前級(jí)電路抽取過多的電流,從而避免了前級(jí)電路輸出電壓的下降,有利于實(shí)現(xiàn)多級(jí)電路之間的級(jí)聯(lián)。例如,在音頻放大系統(tǒng)中,前置放大器輸出的信號(hào)幅度較小,若后級(jí)電路輸入阻抗低,會(huì)導(dǎo)致前置放大器輸出電壓明顯降低,而采用分壓式射極跟隨器作為緩沖級(jí),就能很好地解決這一問題。
輸出阻抗低
原理:從輸出端看進(jìn)去,射極電阻 上的電壓降近似等于輸出電壓,輸出阻抗 等于射極電阻 除以 ( 為三極管電流放大系數(shù)),由于 較大, 通常只有幾歐到幾十歐。
優(yōu)勢體現(xiàn):低輸出阻抗使得電路具有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力,能夠?yàn)樨?fù)載提供穩(wěn)定的電壓和電流。當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí),輸出電壓的變化相對(duì)較小。例如,在驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器等負(fù)載時(shí),分壓式射極跟隨器電路可以保證揚(yáng)聲器獲得較為穩(wěn)定的電壓,從而發(fā)出清晰、穩(wěn)定的聲音。
電壓跟隨特性
原理:在分壓式射極跟隨器電路中,輸出電壓 近似等于輸入電壓 減去三極管的基極 - 發(fā)射極壓降 (硅管約為 ),即 。在一定的輸入電壓范圍內(nèi), 變化較小,可近似認(rèn)為 ,實(shí)現(xiàn)了電壓跟隨。
優(yōu)勢體現(xiàn):這種電壓跟隨特性使得電路可以將輸入信號(hào)不失真地傳遞到輸出端,同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行緩沖和隔離。在信號(hào)傳輸過程中,它可以避免前后級(jí)電路之間的相互影響,保證信號(hào)的質(zhì)量。例如,在傳感器信號(hào)處理電路中,傳感器輸出的微弱信號(hào)可以通過分壓式射極跟隨器電路進(jìn)行跟隨和放大,然后傳輸?shù)胶罄m(xù)的測量電路中。
電路結(jié)構(gòu)簡單
原理:分壓式射極跟隨器電路主要由三極管、分壓電阻和射極電阻等幾個(gè)基本元件組成,其電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,易于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)勢體現(xiàn):簡單的電路結(jié)構(gòu)降低了電路的成本和復(fù)雜度,提高了電路的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí),也便于對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試和維修。例如,在一些簡單的電子實(shí)驗(yàn)和小型電子設(shè)備中,分壓式射極跟隨器電路是一種常用的基本電路。
缺點(diǎn)
穩(wěn)定性差
受溫度影響:三極管的基極 - 發(fā)射極壓降 具有負(fù)溫度系數(shù),溫度升高時(shí) 減小。這會(huì)導(dǎo)致輸出電壓隨溫度的變化而發(fā)生漂移,影響電路的穩(wěn)定性。例如,在高溫環(huán)境下,輸出電壓可能會(huì)升高,從而影響后續(xù)電路的正常工作。
受元件參數(shù)影響:分壓電阻的阻值會(huì)因溫度、濕度等因素而發(fā)生變化,三極管的電流放大系數(shù) 也會(huì)隨著溫度和電流的變化而變化。這些元件參數(shù)的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的不穩(wěn)定。例如,當(dāng)分壓電阻的阻值發(fā)生變化時(shí),基極偏置電壓會(huì)改變,進(jìn)而影響輸出電壓。
無深度負(fù)反饋:該電路本質(zhì)上是一個(gè)淺度負(fù)反饋電路,反饋深度不夠,無法有效抑制輸入、溫度和負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響。
電壓增益小于1
原理:由于輸出電壓近似等于輸入電壓減去三極管的基極 - 發(fā)射極壓降 ,所以電壓增益 ,在一般情況下, 。
劣勢體現(xiàn):這意味著該電路不能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大,只能實(shí)現(xiàn)電壓跟隨。如果需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理,就需要在電路中增加放大級(jí)。例如,在一些需要較大信號(hào)幅度的應(yīng)用場景中,分壓式射極跟隨器電路不能滿足要求。
線性工作區(qū)有限
原理:三極管工作在線性放大區(qū)時(shí),輸出電壓才能較好地跟隨輸入電壓。但當(dāng)輸入電壓、負(fù)載電流等條件變化時(shí),三極管容易進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)。例如,當(dāng)輸入電壓過高時(shí),三極管的集電極 - 發(fā)射極電壓 會(huì)過小,使三極管進(jìn)入飽和區(qū);當(dāng)輸入電壓過低時(shí),三極管可能無法導(dǎo)通,進(jìn)入截止區(qū)。
劣勢體現(xiàn):一旦三極管進(jìn)入非線性區(qū),輸出電壓將不再跟隨輸入電壓變化,導(dǎo)致信號(hào)失真。因此,在使用分壓式射極跟隨器電路時(shí),需要嚴(yán)格控制輸入電壓和負(fù)載電流的范圍,以保證三極管工作在線性區(qū)。
責(zé)任編輯:Pan
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