二極管補(bǔ)償放大器失真電路

圖1中的電壓放大器表現(xiàn)出比圖2中傳統(tǒng)放大器更小的非線性失真。

圖1在發(fā)射極電路中增加一個(gè)簡(jiǎn)單的二極管會(huì)產(chǎn)生圖4中的對(duì)稱波形。

圖2此放大器電路產(chǎn)生圖3中的失真波形。

二極管D 1 補(bǔ)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(dǎo)。雙極晶體管的跨導(dǎo)如下：

其中e是電子的電荷，k是玻爾茲曼常數(shù)（大約1.38×10 - 23 J/°K），T°C是攝氏溫度，I是發(fā)射極電流，n = e/[k （273 + T℃）]。因此，跨導(dǎo)與發(fā)射極電流成比例。因此，傳統(tǒng)共射極放大器的瞬時(shí)電壓 - 增益系數(shù)與瞬時(shí)發(fā)射極電流成比例。結(jié)果，輸出信號(hào)的負(fù)半周期比正半周期的放大倍數(shù)更多（圖3）。

圖3Q1的跨導(dǎo)非線性導(dǎo)致這種失真的波形。

二極管D的動(dòng)態(tài)電阻 1 與瞬時(shí)電流成反比。該動(dòng)態(tài)電阻構(gòu)成放大器的負(fù)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(fā)射極電流Q 1 。但是，D 1 的瞬時(shí)電流變小，D 1 1 的瞬時(shí)發(fā)射極電流變大時(shí)，>變大，反之亦然。因此，在輸出信號(hào)的負(fù)半周期期間，負(fù)反饋?zhàn)兊酶鼜?qiáng)。結(jié)果，放大器的輸出信號(hào)變得更加對(duì)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(fù)載電阻。圖3和圖4顯示了PSpice仿真的結(jié)果。在兩種情況下，輸出信號(hào)的幅度為5V p-p，輸入端施加1 kHz的正弦信號(hào)。您可以看到線性化放大器產(chǎn)生更對(duì)稱的輸出信號(hào)。圖5給出了模擬的定量結(jié)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(chǎn)生不同的，有益的負(fù)反饋。

圖5線性化放大器產(chǎn)生的諧波失真不到傳統(tǒng)放大器的三分之一。