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與晶體管放大器的失真率特性比較

發布時間:2012/8/18 13:58:40 訪問次數:1172

    圖5.17是低頻放大器中特別TP3057N關注的失真率(THD)與輸出功率的關系曲線。輸出功率直到12W左右失真率仍然在0.1%以下,所以能夠充分滿足設計指標的要求。由于輸出功率超過了12W,所以即使OP放大器的電源電壓稍微降低(約1V),也能得到10W的輸出。

                       

   (在20Hz得到0.001%以下非常好的性能。信號頻率愈高失真率愈差,這是因為MOSFET大的輸入電容所致)失真率是電壓放大級使用OP放大器的失真率,所以作為低頻用功率放大器具有足夠的特性。
    最后,我們把這個失真率與使用雙極晶體管的功率放大器作以比較。圖5.18是圖5.1中使用雙極晶體管時電路的失真率與輸出功率的關系曲線。
    比較圖5.17與圖5.18,發現當信號頻率高時失真率出現差別。對于MOS-FET來說(參見圖5.17),信號頻率愈高,失真率愈大。(與圖5.17比較,當信號頻率為lkHz、20kHz時THD較好。對電路規模與性能作以權衡,你們選擇哪種電路?)
    其原因是MOSFET的輸入電容比雙極晶體管大,有數量級的差別。這里大電路是用OP放大器直接驅動MOSFET的,但是用OP放大器不能夠充分地驅動MOS-FET的輸入電容(頻率愈高,電容成分的阻抗愈小,使得OP放大器的負載變重)。
    使用雙極型晶管的電路雖然比較復雜不過性能良好,使用MOSFET的電路性能少差些但是比較簡單——這對于設計者來說是需要權衡的事情!不過不論怎樣選擇,總是要綜合考慮用途、成本(簡單的電路未毖成本低)、電路的設計思想(也就是設計者的喜好)等因素來決定。

                   

    圖5.17是低頻放大器中特別TP3057N關注的失真率(THD)與輸出功率的關系曲線。輸出功率直到12W左右失真率仍然在0.1%以下,所以能夠充分滿足設計指標的要求。由于輸出功率超過了12W,所以即使OP放大器的電源電壓稍微降低(約1V),也能得到10W的輸出。

                       

   (在20Hz得到0.001%以下非常好的性能。信號頻率愈高失真率愈差,這是因為MOSFET大的輸入電容所致)失真率是電壓放大級使用OP放大器的失真率,所以作為低頻用功率放大器具有足夠的特性。
    最后,我們把這個失真率與使用雙極晶體管的功率放大器作以比較。圖5.18是圖5.1中使用雙極晶體管時電路的失真率與輸出功率的關系曲線。
    比較圖5.17與圖5.18,發現當信號頻率高時失真率出現差別。對于MOS-FET來說(參見圖5.17),信號頻率愈高,失真率愈大。(與圖5.17比較,當信號頻率為lkHz、20kHz時THD較好。對電路規模與性能作以權衡,你們選擇哪種電路?)
    其原因是MOSFET的輸入電容比雙極晶體管大,有數量級的差別。這里大電路是用OP放大器直接驅動MOSFET的,但是用OP放大器不能夠充分地驅動MOS-FET的輸入電容(頻率愈高,電容成分的阻抗愈小,使得OP放大器的負載變重)。
    使用雙極型晶管的電路雖然比較復雜不過性能良好,使用MOSFET的電路性能少差些但是比較簡單——這對于設計者來說是需要權衡的事情!不過不論怎樣選擇,總是要綜合考慮用途、成本(簡單的電路未毖成本低)、電路的設計思想(也就是設計者的喜好)等因素來決定。

                   

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