推挽型射极跟随器
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如下图所示为推挽型的射极跟随器,该电路由两个对称的三极管组成,上面一个为NPN型的,下面一个为PNP型的。
图1 推挽型射极跟随器
首先,我们来分析一下该电路静态时的情况,当该电路没有输入信号时,电路处于静态,即只有直流作用于电路,如图2所示。由于三极管的基极电流非常小,可以忽略不计,因此A点电位经过R1和R2两个电阻分压可以得到约为7.5V。
图2 推挽型射极跟随器静态分析
我们首先假设静态时Q1导通,且UBE≈0.7V,那么此时B点电位约为6.8V,而由于Q2的基极电位(即A点电位)为7.5V,所以Q2必然不导通,同理我们也可以分析得若Q2导通,那么Q1也必然不会导通。
那么到底会不会出现两个三极管一个导通一个截止这种状态呢?答案是不会的。为什么呢?还是假设Q1导通,那么Q2必然截止,那么此时Q2的射极电流约为0(实测为105uA),所以此时Q1的射极电流也约为0,因此此时Q1也处于截止状态。由于三极管截止时RCE高达数百千欧,因此此时B点的电位实际上是两个大电阻分压而得,若两个三极管的特性和参数均对称的话,那么A点电位也为7.5V,但是两个三极管是不可能完全对称的,因此实测B点电位为7.138V。
图3 推挽型射极跟随器静态实测电压
静态分析完成之后,在输入端加上信号源,观察输出端的波形如下图所示
图4 推挽型射极跟随器加入信号源后的输出波形
图中绿色的波形为输入信号,红色的波形为输出信号,从图中我们可以看出,当输入信号大于零时,Q1导通;当输入信号小于零时,Q2导通。但是在输入信号为0的附近,输出波形存在着失真情况,这种失真成为交越失真,也有的书上叫开关失真或交叉失真。那么为什么会出现失真呢?因为在输入信号在0的附近的时候,A点电位则在7.5V附近,由前面静态分析可以得出,此时两支管子均处于截止状态,因此输出就会出现失真。
那么如何消除这种交越失真呢?请看下面改进后的推挽型射极跟随器。
图5 改进后的推挽型射极跟随器加入信号源后的输出波形
该电路是是用两个二极管的压降抵消两个晶体管的基极-发射极间电压,因此在静态时,两个三极管均处于微导通状态,所以当加入信号源时,信号源在0的附近是不会在出现交越失真,且输入输出波形比较一致。
参考文献
[1] 童诗白 华成英 主编 模拟电子技术基础 第四版 高等教育出版社
[2] 铃木雅臣 著 晶体管电路设计(上) 科学出版社 北京