圖1中的電壓放大器表現出比圖2中傳統放大器更小的非線性失真。
圖1在發射極電路中增加一個簡單的二極管會產生圖4中的對稱波形。
圖2此放大器電路產生圖3中的失真波形。
二極管D 1 補償npn晶體管中固有的失真。共射極放大器的電壓增益取決于晶體管的跨導。雙極晶體管的跨導如下:
其中e是電子的電荷,k是玻爾茲曼常數(大約1.38×10 - 23 J/°K),T°C是攝氏溫度,I是發射極電流,n = e/[k (273 + T℃)]。因此,跨導與發射極電流成比例。因此,傳統共射極放大器的瞬時電壓 - 增益系數與瞬時發射極電流成比例。結果,輸出信號的負半周期比正半周期的放大倍數更多(圖3)。
圖3Q1的跨導非線性導致這種失真的波形。
二極管D的動態電阻 1 與瞬時電流成反比。該動態電阻構成放大器的負反饋電路的一部分。二極管D 1 的平均電流等于晶體管Q的平均發射極電流Q 1 。但是,D 1 的瞬時電流變小,D 1 1 的瞬時發射極電流變大時,>變大,反之亦然。因此,在輸出信號的負半周期期間,負反饋變得更強。結果,放大器的輸出信號變得更加對稱(圖4)。圖1和圖2中的電路具有相同的平均集電極電流和相同的負載電阻。圖3和圖4顯示了PSpice仿真的結果。在兩種情況下,輸出信號的幅度為5V p-p,輸入端施加1 kHz的正弦信號。您可以看到線性化放大器產生更對稱的輸出信號。圖5給出了模擬的定量結果。由于抑制了線性放大器輸出中的偶次諧波,諧波失真得到了改善。
圖4圖1電路中的二極管產生不同的,有益的負反饋。
圖5線性化放大器產生的諧波失真不到傳統放大器的三分之一。
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