简 介本文探讨了三极直接耦合放大电路的优化设计。通过调整R3、R6等电阻参数使Q3集电极偏置电压达到6V左右实现了10V的输出动态范围。理论分析电路放大倍数为1000倍实测为800倍。研究发现第一级放大管Q1处于弱放大状态基极电压仅比集电极高0.12V但仍保持反向放大特性。实验显示当输入6.5mV时输出出现饱和失真最高电压为11V。文章指出这种工作状态仍有进一步优化的空间以提高整体电路性能。关键词三极直接耦合放大电路增加放大电路输出动态范围被AI欺骗啦一个有趣的三极直接耦合放大电路的调整一个三极直接耦合放大电路的设计01直接耦合电路优化一、设计背景刚才直接讨论了这款三级直接耦合放大电路的配置 当然在一开始呢只是针对它是否能够工作在放大状态进行了调整。 但是为了能够增加它的输出信号的动态范围 能够更好的利用上工作电源电压12伏的这样的一个电压范围。 下面再次优化这个电路它输出级对应的参数。 我们知道它是通过R3 也就是发射极这个电阻进行反馈的 这个电压实际上是与输出电压是串联在一起 我们在这里呢取R6和R3分别是10k欧姆和1k欧姆。 这样就可以使得集电极输出电压的动态范围与对应的反馈电压之间的比值达到10:1。 通过调整优化Q3的集电极电压的偏置电压 时期达到6V左右 这样的话我们就可以使得Q3的集电极电压 它的动态范围达到1V到12伏 这样就可以使得输出电压动态范围达到最大 进而可以提高整个放大电路的放大倍数。二、调整结果接下来对电路中的参数进行调整 特别是R4R5的电阻进行调整。 可以看到此时Q3的继电器电压达到6.725伏 也就是达到了基本输出电压的中点。 现在我们输入5毫伏的交流电压 频率为1000赫兹 我们根据反馈电阻R7和R1的比值 对应的是100 再加上输出级它本身的集电极电压和发射极电压之间的比值是10 因此最终整个的电路的负反馈系数是1000:1 也就是说这个电路它的放大的理论值是1000倍。 这样对应的输出电压的峰值为5伏左右 我们下面来看一下实际的电路仿真输出结果。我们观察一下输出三极管Q3的集电极电压 它的峰峰值达到了4伏 对照它隔直电容C4之后的信号更加明显 峰值电压为4伏。 这样相对于输入5毫伏的信号来讲 此时整个电路放大倍数为800倍这与理论分析的1000倍呢小了20%左右。 如果将输入的信号提高到6.5毫伏 这时我们看到输出电压出现了饱和失真 最高的电压为11伏。 为什么它的输出电压只能达到11伏 这一点现在还不得而知不过此时观察整个电路的静态偏置电压有一个有趣的现象。 对于前级Q1的基极和集电极电压 我们可以看到实际上基极电压比起集电极电压要大。 不过在这里呢不要害怕 这个基极电压比集电电压仅仅高了0.12伏 虽然看起来他的BC节没有进行正片 似乎没有进行反偏似乎仅仅有一个微弱的正偏。 但实际上根据我们知道对于硅管来讲 在现在的偏置电压下 它的BC结仍然具有吸收电子的能力。 虽然此时Q1的它的放大能力降低 但是仍然处在放大状态 这一点呢我们可以通过观察它的基极电压信号和集电极电压信号来验证一下 下面我们能看到它的基极电压信号和集电极电压信号它们之间是反向的。 这个反向电压告诉我们 此时Q1仍然处在反向放大状态 只是它的放大倍数现在呢是小于1。※结论 ※我们继续优化了这个三级直接耦合放大电路的参数 使得它的输出信号的动态范围 能够达到大约10伏的这样的一个范围 此时放大器的第1级的放大三极管 实际上已经处在弱的放到状态 但这种方式可能还可以进一步优化 使得整体电路工作状态达到最优。■ 相关文献链接:被AI欺骗啦一个有趣的三极直接耦合放大电路的调整-CSDN博客一个三极直接耦合放大电路的设计-CSDN博客