【晶体管电路设计】读书笔记--单个三极管反馈电路

hotdll

        督促自己每天学习，在这个板块开贴，记录自己读书的点点滴滴，如果我理解有误的地方，还请各位前辈不吝指教。

        三极管反馈电路，貌似模拟电路书上介绍的不多，我把我知道的反馈电路挨个说吧，想到哪里，就写到哪里，如果有朋友有兴趣看完整的，可以点“只看楼主”，就可以了。为了解释方便，三极管用仿真模型β=100
        
        1、电压并联负反馈
        
        有人称之为集电极-基极反馈电路，这个电路的特点是当某种原因导致集电极电流增加的时候，集电极电位下降，因为R1接在集电极上，所以，基极电位也会随之下降，导致Ib下降，从而引起Ic下降βΔIb'倍。
       下面从实际设计的角度去分析这个电路，直流工作点：
        当电源电压为5V的时候：
        
        当电源电压为10V的时候：
        
        当电源电压为15V的时候：
        
        很有意思的事情发生了，电源从5V到15V，三极管集电极电位始终在1/2VCC附近。这里给一个大约的计算方法，不是套用一大堆公式，而是估算：
        当R1=βRC时，Vc≈(Vcc-0.7)/2 + 0.7V
        将上图的10V的情况下，将上图R1和R2同时增大10倍：
        
        交流分析：
        
        输入信号是1mVp,输出信号峰峰值是305mVpp，也就是151mVp,电路放大151倍。
        测输入阻抗:
        
        输入阻抗测量方法：信号源固定输入幅度比如1mVp,串联100KΩ电位器，当三极管输入端获得1/2输入信号，也就是0.5mVp（1mVpp),电位器的阻值，就是三极管的输入阻抗，如图，仿真结果显示输入阻抗是330Ω。
        测输出阻抗：
        
        输出阻抗测量方法：记录集电极C的输出幅度，然后串10KΩ电位器，当RC的输出幅度降到1/2输出信号的时候，测电位器阻值即为输出阻抗，此电路图输出阻抗是820欧姆。
        分析：此电路放大倍数大于β，当负载和输出阻抗匹配的时候，放大倍数为75，当输入信号源为电压源的时候，假设电压源内阻为0，那么该电路放大倍数为电路本身最大放大倍数，换句话说，对交流信号而言，本电路的放大倍数等于普通共发射极接地的放大倍数。优点是直流工作点电位很稳定。

            实际使用该电路的时候，如果不控制放大倍数，要注意使输入信号不要超过13mVp,否则会有失真，实际使用的时候，电路放大倍数Av=(β*RL//Ro/Rs)/2，Rs为信号源内阻，也就说，该电路实际使用应该用电压串联负反馈。

补充内容 (2015-3-23 09:56):
2、电压串联负反馈-第一种

补充内容 (2015-3-23 09:56):
2、电压串联负反馈第一种：在第三楼

补充内容 (2015-3-23 10:12):
3、电压串联负反馈第一种的完整版：在第十一楼http://www.crystalradio.cn/forum ... 0&fromuid=18268

补充内容 (2015-3-23 10:46):
4、电压串联负反馈--第二种：在第12楼 http://www.crystalradio.cn/forum ... 5&fromuid=18268

补充内容 (2015-3-23 10:58):
5、电流串联负反馈--第一种：在13楼：http://www.crystalradio.cn/forum ... 7&fromuid=18268

菜园子

又复习了一遍，图文并茂，通熟易懂，楼主继续。

hotdll

2、电压并联负反馈
         接1楼图，增加一个Rf零件：
         
         电路输出信号幅度是50mVpp,也就是25mVp,电路放大倍数Av=0.5β*RL//Ro/Rf=0.5*100*820//820/820=25倍。
         交流等效分析：
        
        当电路反馈平衡的时候，ib'=if',信号I的电流通过节点分流为if'和ib'，即i'=2ib',这也是为什么上式中要除以2（乘以0.5）的原因。

        PS：开篇都说过，本笔记没有书上的小信号模型的理论公式，都是经验公式，如果有错误欢迎指正，如果拿教科书上的小訊号模型来说，请恕我看不懂，不予理睬。

补充内容 (2015-3-23 10:02):
电压反馈有Rb和Rf组成，但是电压Rf的阻值太小，Rb/Rf的值远大于放大倍数，所以电路的放大倍数由输入输出阻抗和β决定。

hotdll

菜园子 发表于 2015-3-22 21:32
又复习了一遍，图文并茂，通熟易懂，楼主继续。

还没发完，，，，你就回帖了。。好快的速度。

夏国特

2图依然是电压并联交直流负反馈！

hotdll

夏国特 发表于 2015-3-22 22:11
2图依然是电压并联交直流负反馈！

电压串联，多了一个反馈电阻Rf，输入电容左端对地短路。反馈信号还在。这种低级的错误我是不会犯的。两个电路的放大倍数都不一样，没发现么？

明天发两种电流串联负反馈电路，今天太晚了，腰疼。

kazefsh

这个是负反馈偏置，我也对这个电路的放大倍数的计算感兴趣，好是Rf/Rs

luckyangman

又复习了一遍，通俗易懂，支持楼主。但是论坛的只看某人的功能消失了。找以前发的帖难度加大了。

hotdll

hayyp 发表于 2015-3-23 09:12
楼主错了，二个都是电压并联负反馈！有这样串电阻无反馈作用！反馈必须是接在输出输入端。

你搭过电路实际测试过么？还是想当然的?

第一个电压并联负反馈实际上对交流信号而言，并无实际的反馈作用，电压放大倍数与共发射极放大倍数相当。

第二个图中电压反馈有Rb和Rf组成，但是Rf的阻值太小，Rb/Rf的值远大于放大倍数，所以电路的放大倍数由输入输出阻抗和β决定。

11楼是这种电路的完整版。我写的是笔记，慢慢看。谢谢。

补充内容 (2015-3-23 12:48):
抱歉，收回我刚才说的话，我把并联和串联反馈的定义弄错了。

hotdll

3、完整的电压串联负反馈--第一种
    在‘2’第一种电压串联负反馈电路中，我们发现，反馈由Rb带入，但是反馈太弱，以至于放大倍数还是由输入输出阻抗和晶体管β决定。这是该电路的完整版，为交流信号增加了一条通道：
   
    电路的放大倍数Av≈R1/Rf
    因为三极管的放大倍数只有100（本例），所以电路实际的放大能力略小于R1/Rf。但是电路的带负载能力大大加强（也就是输出阻抗降低N倍）。
   如图：
   

补充内容 (2015-3-23 12:44):
该电路是完整的电压并联负反馈，一次写太多，弄乱了。

hotdll

4、电压串联负反馈
         
         这个电路大家都非常熟悉，射极跟随器，扩流器。Rb决定电路电路最大的集电极电流Ic，Rf和Ie的乘积决定输出电压的最大摆幅。设计这个电路的时候，要充分考虑Vrf的大小，防止输入电压的Vpp被削顶。
         例如，如果要输出3Vp的信号，当信号正峰值是+3Vp的时候，保证电源电压VCC-0.7V大于3V，当信号负峰值是-3Vp的时候，要保证Vrf-3V大于0V.否则会出现如下的情况：
        
        

        推导公式就不说了，这个很熟悉，不过输入和输出信号的直流压差约等于0.6-0.7V,输入输出交流信号的差大略小一点点，可以近似等于。

hotdll

5、电流串联负反馈
         
         这种电路大家也很熟悉，就是教科书上写的，带发射极反馈的共发射极偏置电路：当Rc=Rf的时候，电路的放大倍数约等于1.电路的放大倍数Av≈Rc/Rf，因为Ie=Ib+Ic,所以，实际放大倍数略小于Rc/Rf的比值。

        这种放大电路的设计方法也比较简单，按照“4”种说的那样，先设计好Vrf的电压，然后确定输出的Vpp,确定输出电流和集电极电阻，最后确定Rb的值即可。要保证Vrf和Vrc的摆幅都能满足信号输出不失真的要求。

yngz

1、2、3都是电压并联负反馈，Rf的引入具有增大交流反馈系数的作用，但并没有改变负反馈的性质。

4是射极输出器，才是电压串联负反馈。