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发表于 2022-9-4 09:10:09
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我试着来回答您,看看对不对。
晶体三极管有一个基极电压变化与集电极电流变化之间很简单的关系(转移)公式,是这么描述的:集电极电流变化的比,其值以e为底的对数,与常数26mV的乘积,等于基极上输入电压的变化值。具体到公式表示是
deltaVbe=26mV*ln(Ic1/Ic0);
其中Ic0是已偏置的集电极静态电流,Ic1是在基极电压发生变化后产生的电流。
我们可以反推出每一mV的基极电压变化,所产生的集电极电流变化的比Ic1/Ic0:
1mV/26mV=0.03846154,取其反对数为1.03921;
这个1.03921的值,就是变化了的集电极电流与变化之前的集电极静态电流的比。从这个结果可知,无论原先的静态电流为多少,只要基极输入电压比原先增加或减少1mV,集电极电流的变化就是3.921%。
显然,正半周1mV与负半周1mV,电流变化都是3.921%,但在一个确定的集电极负载上产生的电压幅度却不一样,两者相差(1.3921)^2=1.07996倍,也就是说,1mV的基极电压变化,造成的集电极电流的对称性缺失为约8%。
三极管的失真就是这么来的,而这个失真恰恰就是二次失真的来源。所谓二次失真,就是二次谐波的幅度大小。
无独有偶,场管的二次失真也令人感兴趣。由于场效应管的Vgs-Id转移特性曲线非常近似二次曲线,所以由Vgs电压的变化而产生的Id变化,同样会产生二次失真。我从上无十四厂翻译的美P.E.托德的《结型场效应晶体管-原理与应用》(p68)中直接拿来二次失真的公式:
D2=-Vgm*100/[4Vp*(1-Vgs/Vp)]%;
式中的Vgm是栅极输入的信号电压,Vp是截止电压,Vgs是栅极偏置电压。
对于一个Vp值为0.75V、偏置电压Vgs为0.55V的结型场效应管,若输入信号为1mV,则二次失真可计算得0.125%。信号增加为10mV,失真为1.25%,失真与信号的输入幅度成正比。
比较起来,场效应管的二次失真比双极型管的二次失真要小。双极型管(二极管和三极管)的失真是信号幅度变化的平方,而场效应管的二次失真与信号幅度成正比。
不知道说清楚了没有?
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