我不太了解这个FET-BJT前置放大器电路


19

我在驻极体麦克风前置放大器上经常看到此电路,但我不太了解。FET用作公共源放大器,因此它具有增益,反相和相对较高的输出阻抗。因此,在缓冲区后面跟随它会很有意义。

BJT是常见的收集器 /发射器跟随器,因此它似乎只是一个缓冲区,对吗?这将是同相的,具有接近单位的电压增益,并且具有低输出阻抗,可以在不降低性能的情况下驱动其他器件。来自FET的电压信号通过电容器传递到BJT的基极,然后在此处进行缓冲并显示在BJT的输出中。

我不明白的是为什么FET的漏极电阻器连接到BJT 的输出,而不是电源。这是某种反馈吗?这不是正面的反馈吗?(随着FET的输出电压的增加,它会通过电容将基极电压向上推动,然后将其从BJT向上推动输出电压,然后将其向上拉动FET电压,依此类推。)

替代文字

与这种电路相比,它有什么优势?

替代文字


我想我可以解释这一点,但是这将需要我写一点,明天我将尝试填写答案。
Kortuk'4

> 100次浏览,没有答案?:/
endolith

2
我认为这实际上可能是负面反馈;随着漏极电压的升高,进入BJT基极的电流增加,这会增加来自发射极的电流,这会增加输出电阻两端的压降,因此漏极上的电压被向下驱动,这与开始的假设相反。
JustJeff 2010年

我希望有一天能理解这个问题...我们在该站点上有一些优秀的EE ...
J. Polfer,2010年

这是一个看起来非常相似的电路,但顶部是JFET:geofex.com/Article_Folders/modmuamp/modmuamp.htm 因此,它是“ mu-amp”的一种变体,在ti.com/
endolith 2014年

Answers:


7

这是交易。该电容器在BJT基极-发射极+电阻组合两端提供高频恒定电压。这会导致流过BJT和电阻的电流相当恒定,并具有较高的阻抗Z,该阻抗Z可能主要由BJT基极电阻Rb决定。FET具有高跨导(gm = Iout / Vin),净增益为gm *Z。这是FET漏源两端的电压。BJE发射极电阻两端具有恒定电压,因此要加上一个偏置电压。恒定电流允许BJT充当低阻抗输出缓冲器(= Rb / beta)。


感谢您回答杰森,我的意思是,当我看到今天的问题时意识到我已经忘了。
科尔图克

“在高频”意味着“在信号频率”?从BJT流出的恒定电流是否需要恒定电流流入基极?“ BJE发射极电阻”应该是“ BJT发射极电阻”吗?如果BJT只是充当缓冲器,那么像这样的电路有什么好处?imgur.com/qeEZw.png物理电阻器不能做成与电流源提供的“虚拟电阻”一样高吗?更好的线性度?
endlith 2010年

“通过这样的电路有什么好处”:好问题。在两种情况下,增益看起来几乎相同(由BJT基极电阻Rb主导...在您的发布电路中,这是两个并联的偏置电阻)。输出阻抗看起来差不多...当我第一次看到此页面上的电路时,我以为电容器是电池,然后我想:“哦,当然,他们正在将BJT变成恒定电流源,为什么不“您不只是使用齐纳二极管...”,在这种情况下,您确实可以使用恒定电流源(不带BJT)-这种方法的优点是可以处理BJT中的寄生物……
Jason S

通常,每当电容器与信号路径串联时,就会阻止“低频”和直流信号,而会通过“高频”。电容器产生一个高通滤波器。构成“高”和“低”的因素取决于电路电阻和电容器值。
W5VO 2010年

@JasonS:是的,当我仿真该电路时,它的增益较低,失真也比更简单的电路失真。我不明白
endlith 2013年

4

流过BJT的电流(即从集电极到发射极)将等于流入基极的电流乘以晶体管的放大倍数。

I_ce = beta * I_b

...如果我的记忆正确地为我服务。另一方面,通常可以将FET视为“开”(允许电流流动)或“关”(防止电流流动)。如果FET处于“关闭”状态,则不会有电流流到地面,也不会有电流流过BJT(或者相反,会有任何电流流向地面。电容器会提供一条接地路径(将电流从基极吸走)对于“高频”信号,电容器的阻抗与信号频率和电容的乘积成比例地降低。

Z_cap = -j * omega * C
|Z_cap| = omega * C = 2 * pi * f * C

我想这并不是对这个问题的真正答案,但这是我从“基本原则”中所记得的。


2

我不明白的是为什么FET的漏极电阻器连接到BJT的输出,而不是电源。

通常,您指的电阻不是漏极电阻。 如果输出是从漏极获取的,那么BJT和各种电路可被认为是有功负载。您可以用较小的信号等效电阻替换FET上方的整个电路。

RBRE

Rtd=RB||re||RE+r01αREre+RERB

RB

RB

ID=100μA

30kΩVD>0

RBIB=ID1+βRB30kΩ

当然,如果输出是从漏极获取的,则我们将具有非常高的输出阻抗。但是,我们要从发射器节点获取输出。那里的电压增益仅略低于漏极处:

vØüŤ=vd[RØ[RØ+[RË||[RËvd[RØ[RØ+[RË=vdV一种V一种+αVŤvd

V一种VŤ25V

但是,观察输出节点的电阻远小于观察漏极节点的电阻:

[RØüŤ[RË||[RË+[R1个-G[RË||[RË=[RË||[RË+[R1个-α[RË[RË+[RË

因此,与第二电路相比,第一电路提供了更高的电压增益,但输出电阻却更高。


1

该电路通常称为并联稳压推挽(SRPP)。通常,它是使用电子管实现的。

在替代电路中,输出发射极跟随器以A类运行,并依靠发射极电阻器下拉输出以获得负向信号。这可能会导致失真,尤其是在负载具有较大电容的情况下。

使用SRPP时,当输出变为负值时,FET通过BJT发射极电阻将输出拉低,而BJT被通过电容器耦合至其基极的信号关闭时,这将使电路将输出驱动至接近BJT甚至可以完全切断地面。


0

挺有趣的。BJT基极的偏置电阻必须足够高,这一点很重要。如果与第二张图中的漏极电阻几乎相同,那么在仿真中您将不会获得任何好处。如果偏置电阻足够高,则BJT是电压跟随器。这意味着在交流电中,BJT基极的漏极电压相同,而发射极的漏极电压几乎相等。但这意味着发射极电阻上将没有交流电流,这两个连接的交流电位相同。亲爱的它是一种自举连接,它使FET的漏极阻抗非常高,与第二个版本相比,增加了系统的放大倍数。有趣的是,发射极的输出提供低输出阻抗,但漏极的输出与跨导放大器一样,

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.