片斷:頻帶放大器的輸出級寬頻帶放大器的輸出級,依據(jù)其負載的明顯不同可以分為兩類。一類的特點是負載為低阻抗,如同軸電纜,其標準阻值為75Ω或50Ω。在通信設備和儀表中的寬帶放大器就屬于這一類。另一類的特點是負載為高阻抗,如示波器偏轉放大器的輸出級和以顯像管柵陰極為負載的視頻放大器。對于負載為低阻抗的輸出級,一般對電壓動態(tài)范圍要求不大,對電流動態(tài)范圍的要求可能相當可觀。例如在50Ω電阻上要產生1V有效值的正弦波電壓,其峰—峰值電流達56mA。如果在輸出級和負載電纜之間插入阻抗匹配網絡,則對器件電流動態(tài)范圍的要求有時幾乎增大一倍。對于高阻抗輸出級,例如示波管的偏轉板放大器輸出級,它的負載是示波管的偏轉板,此類負載基本上是一個電容。討論這類放大器的輸出級,必須結合上截止頻率來考慮。因為上截止頻率越高,在相同的負載電容條件下,必須選取較小的負載電阻。負載電阻值越小,在輸出電壓相同的條件下,所要求的電流動態(tài)運用范圍也就越大。由于人們習慣于從電壓大小來考慮問題,所以對于低阻抗負載的輸出級,電路的設計者容易誤認為反正要求輸出電壓不大,隨便選一個器件,因而在確定其靜態(tài)工作點電流時,以為取幾個毫安就可以了。其結果是由于器件因低阻抗負載而進入截止區(qū)工作,數(shù)值不大的電壓擺幅也給不出來。而對于高阻抗負載的輸出級,電路設計者在選用器件時,容易單純從器件的耐壓來考慮,而不去考慮電流容量。其結果要么是上截止頻率不符合要求;要么是顧及到了上截止頻率,由于負載電阻阻值太小,電流擺幅不夠而給不出所需的輸出電壓。下面分析寬帶放大器輸出級的工作特點。一、低阻抗負載輸出級1.“負反饋對”電路圖1-9是一個并聯(lián)型“負反饋對”電路。圖中R2,R3,C3為阻抗匹配網絡,C2為隔直流電容,RF為反饋電阻;用虛線表示的阻抗代表電纜的輸入阻抗(等于電纜的特性阻抗ZC)。由VT2發(fā)射極向器件看進去的輸出阻抗,一般遠低于電纜的特性阻抗,根據(jù)前面講述的阻抗匹配電路,應有R3=Zc,R2略小于Zc。于是圖中電流I3和負載電流IL同數(shù)量級,電流I2不到IC的兩倍;而VT2發(fā)射極的輸出電壓將比U。的兩倍還要大。VT2發(fā)射極的交流電流Ie等于I2,I1和If三者的矢量和。一般RF比RE2大得多,對I2起分流作用的主要是I1。VT2的靜態(tài)工作點電流IEQ2之值應比交流分量Ie大,方能避免非線性失真。由于交流負載比直流負載小,故出現(xiàn)非線性失真是截止失真。負載和匹配電路參數(shù)確定后,不難根據(jù)電路分析的知識,計算出必需的靜態(tài)工作點電流IEQ2。2.運算放大器和低阻抗負載的連接多數(shù)運算放大器的輸出電流極限值在10mA以下,當其和低阻抗電纜相連接時,難以得到足夠大的輸出電壓。例如10mA電流在50Ω電阻上只能產生0.5V的電壓。為此,可以在運算放大器的輸出端加一個射隨器由于電路加有深負反饋,VT發(fā)射極輸出端的等效輸出電阻十分小。為了實現(xiàn)始端的阻抗匹配,在VT發(fā)射極和電纜的接口端,串接一個等于電纜特性阻抗的電阻R。當運算放大器為雙電源供電時,電路可以實現(xiàn)零輸入、零輸出,因而可以省去輸出端的隔直流電容。RE的下限,由對輸出電流分流的允許值確定。圖1-10所示電路具有很深的負反饋,由于負載值小,輸出管VT在電流往增大和減小兩個方向變化時的動態(tài)余量不同,往增大方向變化的動態(tài)余量較大。故當工作信號較大時,往兩個方向變化時,負反饋的有效性不同。圖1-11示出在幅度較大的矩形輸入脈沖ui作用下,輸出脈沖u。的波形,上升沿較陡而下降沿較緩慢,這是由于電流往增大方向變化時,VT有較大的動態(tài)范圍余量。