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晶体管收音机电路的十大争议话题之六

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发表于 2025-1-24 19:56:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zzfjct 于 2025-1-28 11:36 编辑

β值在晶体管收音机电路中的作用
β值即共发射极低频电流放大系数,同hFE(也有称hFE为共发射极直流电流放大系数),实际值相同。
在低频电路中,β值与增益正相关,但并不是成正比。
低频功率增益计算公式为Kp(db)=10lg(β·β·RL/Ri)。
某低频放大器β=100,RL=2K,Ri=2.6K,Kp=10lg(100·100·2/2.6)≈38.9(db)。
若改为β=50,RL=2K,Ri=1.3K(β值下降50%输入阻抗也下降50%),Kp=10lg(50·50·2/1.3)≈35.9(db).
由上述计算可知,β值相差一倍,功率增益仅相差3db,不足增益值的10%。若计算电压增益,则增益相同。
在高频电路中,β值与增益无关,但与输入阻抗有关。
高频功率增益计算公式为Kp=10lg(Yfe/4Yre)或10lg=(2|Yfe|/4ωCc),计算结果是相同的。
公式中的Yfe为正向传输导纳,与Ic成正比,与增益成正比,中频时的Yfe≈Gm,Gm=Ic/26·1000(mS),与频率关系不大。
Yre为反向传输导纳,与频率成正比,与增益成反比,高频小功率(电流≤50ma)管的Yre约5~8μS(465KHz时)。
Cc(Cob)为集电结电容,与增益成反比,3AG1约7pf,3AG21约3pf,3DG6约4pf,东芝高增益管2SC2669约2~3.2pf。3GD6的Cc并不是很小。
从上述计算可知,高频电路的增益与集电极电流成正比,与Yre、Cc成反比,从管子参数考虑要提高增益应选择Cc小的管子。
β值对高频电路的影响有两点需要注意:
一是高β值管的输入阻抗高,对前级的反射阻抗高,会提高谐振回路Q值和信号电压,容易导致自激和啸叫,可以在谐振回路并联100~200K电阻强制降低Q值来避免。
二是对一次AGC有影响,因一次AGC是利用直流反馈降低一中放Ic,从而减小Yfe来实现增益控制的。如果一中放管β值低,同样的控制电压下一中放电流变化小,将达不到预期的控制效果,故β值不宜小于50。
最后提下输入阻抗和Cc。
高频电路中的晶体管输入阻抗Rie等于直流输入阻抗(rbe)和输入电容(Cie)容抗的并联值,频率较高时还要考虑rbb。小电流高频管的Cie约32~52pf,平均值与频率对应的容抗约8.2K,直流输入阻抗rbe=26β/Ic,β=100/Ic0.5ma时rbe约5.2K,并联值约3.2K,不是有些机友所说的几百欧至1K多。输入导纳gie的倒数即Rie,已包括Cie的并联因素。
至于Cc对输入阻抗的影响,采用中和电容的锗管电路一般认为Cc已抵消,硅管的Cc很小可以忽略,对阻抗基本没有影响。

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发表于 2025-1-24 20:19:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 grandchen99 于 2025-1-24 20:42 编辑
快乐年 发表于 2025-1-24 20:06
高频增益与β无关,但是与fT关系很大。


与β还是有一定的关系,这是因为在早期由于造出来的晶体管的截止频率不能做得太高的无奈之举。不然高级的机子要装高放干嘛。在变频之前如果信号得不到一定量的放大,实践证明,在变频中是出不来信号电台频率的465来的。后面的放大都是无济于事的。不然人们为什么这么喜欢牡丹941机子干嘛?

在60年代,一只大盖帽п403a 起初要80多元,后来才降到14元,这只管子后来国产的有了,名子叫3AG14A,国产另一类似型号叫3AG1D或3AG!E 但是产品里还有一个指标是噪声系数什么的。
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 楼主| 发表于 2025-1-26 12:00:22 | 显示全部楼层
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发表于 2025-1-24 20:06:11 | 显示全部楼层
高频增益与β无关,但是与fT关系很大。
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 楼主| 发表于 2025-1-24 20:14:08 | 显示全部楼层
快乐年 发表于 2025-1-24 20:06
高频增益与β无关,但是与fT关系很大。


是的!
高频增益计算公式已包括频率参数,Yre和Cc对增益的影响都与频率有关,是综合参数。
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发表于 2025-1-24 20:20:16 | 显示全部楼层
grandchen99 发表于 2025-1-24 20:19
与β还是有一定的关系,这是因为在早期由于造出来的晶体管的截止频率不能做得太高的无奈之举。不然高级的 ...

β有50足够了。太大只会制造噪声。
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发表于 2025-1-24 21:39:48 来自手机 | 显示全部楼层
您既然知道东芝c2669,就应该知道东芝c2714(=2668)在手册里说过1mA集电极电流在100兆gie高达2.9mS吧。。和直流beta算出来的低频rbe=beta*26/Ic一点关系都没有
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 楼主| 发表于 2025-1-24 22:07:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 zzfjct 于 2025-1-24 22:23 编辑
MT4S301 发表于 2025-1-24 21:39
您既然知道东芝c2669,就应该知道东芝c2714(=2668)在手册里说过1mA集电极电流在100兆gie高达2.9mS吧。。 ...


这有什么奇怪,严格的说还是100兆时的Cie容抗和rbe 的并联值,只不过容抗远小于rbe、容抗成为Rie的主要构成部分,rbe可以忽略不计了。
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发表于 2025-1-24 22:55:09 | 显示全部楼层
zzfjct 发表于 2025-1-24 22:07
这有什么奇怪,严格的说还是100兆时的Cie容抗和rbe 的并联值,只不过容抗远小于rbe、容抗成为Rie的主要 ...

呵呵,东芝明确说cie只有10pF哦,可不是电容惹的祸
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发表于 2025-1-25 18:00:36 | 显示全部楼层
MT4S301 发表于 2025-1-24 22:55
呵呵,东芝明确说cie只有10pF哦,可不是电容惹的祸

10pF就夠大的了,100MHz時的容抗只有159歐姆。

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发表于 2025-1-25 18:07:58 | 显示全部楼层
快乐年 发表于 2025-1-24 20:06
高频增益与β无关,但是与fT关系很大。

β是電流增益,與fT關係大,當然高頻增益關係就更大了。比如通用管2N3904,fT300MHz,低頻β=300,增益極點頻率為1MHz,高於1MHz,按增益帶寬積計算,在30MHz時的β就只有10了;具體設計的時候,這個值還要按極點頻率處增益下降3dB計算,實際的電流增益是7,同樣的負載上得到的功率肯定變小,這個沒法說功率增益與β無關了。


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发表于 2025-1-25 18:26:03 | 显示全部楼层
longshort 发表于 2025-1-25 18:00
10pF就夠大的了,100MHz時的容抗只有159歐姆。

但是大脑老师,东芝分开写了gie与cie,并且导纳中用字母g表示的也是实部
所以不论10pF电容的容抗只有159欧,管子输入阻抗的电阻性成分就是345欧呀

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 楼主| 发表于 2025-1-25 18:37:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 zzfjct 于 2025-1-25 19:35 编辑
MT4S301 发表于 2025-1-24 22:55
呵呵,东芝明确说cie只有10pF哦,可不是电容惹的祸


共发组态的晶体管输入端,等效电路为rbb串联Cie容抗和rbe 的并联值。
rbe约2.6K,Cie=10.2pf在100MHz时的容抗约156Ω,并联值约147Ω。
gie=2.9mS的等效输入阻抗约345Ω,大于上述并联值(345Ω-147Ω=198Ω)。
电阻在交流状态呈感性(实际是趋肤效应),几十欧的rbb在100MHz信号下等效电阻增至198欧是完全可能的,这也是rbb·Cc对高频放大起决定作用的原因。
对于实际电路要根据基本原理严谨分析,由此及彼,由表及里。

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发表于 2025-1-25 21:48:19 | 显示全部楼层
请楼主将前五大话题的链接发这个帖子里供大家一并学习
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发表于 2025-1-27 10:05:51 | 显示全部楼层
β值是直流放大倍数,仅是晶体管的一个参数,用一个参数去给电路下结论(例如:因为β值高,所以XXX),都是以偏盖全,当然会引起争论无数。
如果这个参数能包打天下,晶体管设计生产厂家就不用费心费力去测定标注其他参数了。
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