[求助] 求帮助分析一下这个B类放大器的指标

Kurtaiu   2018-5-18 13:33 楼主
悬赏 5 分 芯积分已解决
这是一个125KHz的放大器,输入是125kHz的方波,接收通道用示波器可以观测到放大后的波形,但是论文中需要有具体指标分析,我的模电知识不是很扎实,对于下面两个2N2907的PNP管那里就很迷惑,那样连接该如何计算呢,比如增益什么的或者P点的分析?后面互补对称的推挽电路也不是很明白,希望可以指点一下我,万分感谢!
  • 电路图
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    此电路中三支三极管均是共集电极放大(射极输出),电压增益接近于1。
    由R4和R6数值看,VT1基极对地电压为3.17V,那么P点对地大致上为4.57V,接近电源电压的一半。
    点赞  2018-5-18 14:07
    或者求帮助分析一下,我按照这个电路,原封不动焊出了一个电路,但是放大倍数怎么不对呢?

    仿真:输入3 Vpp及以下方波,示波器不能出波形,输入大于3Vpp的方波,示波器出270Vpp的正弦波

    实物:输入3 Vpp方波,示波器出30 Vpp左右正弦波,输入4 Vpp方波,示波器出40Vpp左右正弦波,输入5Vpp及以上不论多大的方波,示波器出50Vpp左右的方波(峰峰值始终是50Vpp了,图形是正弦波但是示波器识别到是方波)

    仿真与实物差距好大,为什么仿真峰峰值3V以下都没波形,但是实物有,实物和仿真放大倍数还不一样,而且实物放大上限就是50V了,再往上示波器显示是方波,我知道270V那个有点夸张了,实物的话也可能烧元件,但是确实仿真就显示是这样,这种因素是怎么造成的呢?
    • 仿真
    • 实物
    点赞  2018-5-18 14:07
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 14:07
    此电路中三支三极管均是共集电极放大(射极输出),电压增益接近于1。
    由R4和R6数值看,VT1基极对地电压为3. ...

    谢谢!那您看一下我之后发的实物与仿真的问题大概是什么引起的呢?我检查了很多遍没有焊错呀
    点赞  2018-5-18 14:09
    但此电路电压增益接近于1(略小于1),故电路中A点信号幅度峰峰值大致上需要9V才能够充分利用电源电压。
    使用74HC04,恐怕难以做到A点信号幅度峰峰值达到9V。
    点赞  2018-5-18 14:16
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 14:16
    但此电路电压增益接近于1(略小于1),故电路中A点信号幅度峰峰值大致上需要9V才能够充分利用电源电压。
    使 ...

    谢谢!仿真来说的话,最终放大达到了夸张的270Vpp,而且需要信号发生器峰峰值6V以上,实物的话,放大后上限就是50Vpp了(即使A点9V以上),且不需要信号发生器高于6V,出现这种情况的原因是因为元件限制,还是电路有问题呢?
    点赞  2018-5-18 14:23
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 14:09
    谢谢!那您看一下我之后发的实物与仿真的问题大概是什么引起的呢?我检查了很多遍没有焊错呀

    先说说实物:“输入3 Vpp方波,示波器出30 Vpp左右正弦波”。
    那是因为L3C4C5构成一个谐振回路,L1C1又构成一个谐振回路。我没有计算这两个回路的谐振频率,估计设计在125kHz上或者不远。由于两个谐振回路将方波中的高次谐波滤除,所以输出成为正弦波。
    点赞  2018-5-18 14:23
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 14:09
    谢谢!那您看一下我之后发的实物与仿真的问题大概是什么引起的呢?我检查了很多遍没有焊错呀

    再说说“仿真:输入3 Vpp及以下方波,示波器不能出波形”
    猜测你仿真和实物电路中方波信号输入到74HC04的输入端。74HC04是数字电路芯片,其输入端高电平和低电平分界可以从1.5V到3.5V,每片芯片不一样,分散性相当大。仿真时使用的模型高低电平分界电压比较高,输入信号峰值未达到分界,所以74HC04输出无波形。实物使用的芯片分界比较低,3V达到了分界,所以有输出。
    点赞  2018-5-18 14:32
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 14:09
    谢谢!那您看一下我之后发的实物与仿真的问题大概是什么引起的呢?我检查了很多遍没有焊错呀

    第三说说“实物和仿真放大倍数还不一样”。
    谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能差很多。你使用的实物电感和电容总有一定误差,有可能是电感或者电容数值偏离标称值造成谐振频率偏离125kHz,导致放大倍数比仿真小。
    这种使用电感电容谐振回路的电路,通常总要手动调节电感值或者电容值才能够使电路达到谐振状态。
    点赞  2018-5-18 14:37
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 14:23
    谢谢!仿真来说的话,最终放大达到了夸张的270Vpp,而且需要信号发生器峰峰值6V以上,实物的话,放大后上 ...

    你并不曾说清楚270Vpp是电路中哪一点的电压信号。
    如果是电路中C点的话,270Vpp并不夸张。前面已经说过:L1和C1构成谐振回路,C点信号幅度可能比P点大得多,甚至比P点信号幅度大百倍。
    点赞  2018-5-18 14:42
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 14:37
    第三说说“实物和仿真放大倍数还不一样”。
    谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能 ...

    谢谢您的耐心解答!最后问个问题,我的实物焊出来,上限只有50V,这个是由于我的谐振频率没有弄好,还是说由于实物元件自身限制呢?
    点赞  2018-5-18 14:44
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 14:42
    你并不曾说清楚270Vpp是电路中哪一点的电压信号。
    如果是电路中C点的话,270Vpp并不夸张。前面已经说过 ...

    谢谢!是的,是C点的,实物也是C点,所以才从仿真270Vpp变成实物只有50Vpp感到震惊,也明白了您刚说的由于元件误差导致频率选择性的问题,那就是说很可能电路并没有问题,问题在于元件的误差导致了选择性的偏差,这种情况我如果要算参数的话,按照仿真来计算岂不是就会和实物不太符合了吗
    点赞  2018-5-18 14:51
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 14:37
    第三说说“实物和仿真放大倍数还不一样”。
    谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能 ...

    “谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能差很多。”
    还得请问一下这是为什么呢?谐振频率和放大倍数是怎样一个关系呢?
    点赞  2018-5-18 15:11
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 14:44
    谢谢您的耐心解答!最后问个问题,我的实物焊出来,上限只有50V,这个是由于我的谐振频率没有弄好,还是 ...

    “上限只有50V,这个是由于我的谐振频率没有弄好,还是说由于实物元件自身限制呢?”
    二者皆有可能。
    谐振频率与电感量和电容量有关,偏离谐振频率信号幅度会变得比谐振时小。
    谐振回路还有个参数Q值,Q值与电感电容的损耗有关(例如绕制电感的铜线总有电阻,这会产生损耗)。损耗大则Q值低,谐振时信号幅度比输入信号幅度大的倍数就少(实际上不考虑L2C2RL的话,C点信号幅度与P点信号幅度之比就是L1C1构成的谐振回路的Q值)。
    点赞  2018-5-18 15:28
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 15:11
    “谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能差很多。”
    还得请问一下这是为什么呢?谐 ...

    “谐振频率和放大倍数是怎样一个关系呢?”

    这可几句话说不清楚,在教材里面是不止一章的内容。而且,“谐振频率”和“放大倍数”不是简单的一元函数关系。
    这个问题,你只能看《电路分析》(各教材名称不一,也可能叫《电路》、《电工学》等等)。
    点赞  2018-5-18 15:42
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 15:11
    “谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能差很多。”
    还得请问一下这是为什么呢?谐 ...

    现在电子各专业的学生,不知道为什么,好像没有学过《电路分析》似的。是课程设置的问题?还是学时安排的问题?
    点赞  2018-5-18 15:45
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-18 15:11
    “谐振回路的频率选择性能相当好,频率稍偏一点放大倍数就可能差很多。”
    还得请问一下这是为什么呢?谐 ...

    从C点电压幅度达到50V看,该电路采用B类放大可能是浪费了,效率也较低。
    采用C类工作,可能比采用B类更好。
    点赞  2018-5-18 15:50
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 15:45
    现在电子各专业的学生,不知道为什么,好像没有学过《电路分析》似的。是课程设置的问题?还是学时安排的 ...

    首先非常感谢您的耐心解答!电路分析有,但是谐振那里没有作为重点,又是好几年前学的,就有些忘记了,再次感谢!看来还得好好温习一遍才行!
    点赞  2018-5-18 15:52
    引用: maychang 发表于 2018-5-18 15:28
    “上限只有50V,这个是由于我的谐振频率没有弄好,还是说由于实物元件自身限制呢?”
    二者皆有可能。
    ...

    老师还想请教您一个问题,C5电容的作用是什么呢?R7,L3,C4如果构成谐振回路的话,谐振频率并不是125kHz,需要改值吗?那不作为谐振回路,这三个元件的作用又是什么?还是说其实并无太大意义呢?
    点赞  2018-5-21 21:11
    引用: Kurtaiu 发表于 2018-5-21 21:11
    老师还想请教您一个问题,C5电容的作用是什么呢?R7,L3,C4如果构成谐振回路的话,谐振频率并不是125kHz, ...

    C5是谐振回路的一部分。
    C4和C5串联,仍然是一个电容。该电容与L3构成谐振回路。
    之所以使用C4和C5两支电容,是为了让C4和C5构成分压电路,VT1基极只得到C5上分到的那部分电压。
    点赞  2018-5-21 21:42
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