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甲乙类、甲类功放要安全可靠地工作温补电路起着关键性作用。
条件一、偏置电压电路必须由恒流源提供稳定的电流。
下面两图是提供的反例(只谈温补其他方面请自动忽略)
以上电路差分电路的尾巴电流用的是电阻限流,差分管与电压放大管的静态电流必然随电源电压波动,偏置电路并非理想电压源,电流有波动,其两端的电压必定有波动。如果工作在甲乙类,偏置电压波动几十毫伏左右其结果往往都是灾难性的。
下图是有恒流源的功放电路(其他方面请忽略)
恒流源确保了差分管与电压放大管的静态电流几乎不随电压波动,提供给偏置电路的电流稳定了,其偏置电压也就稳定了。
条件二、偏置电路的温度系数必须大于功率输出级的温度系数,温度反馈延时尽量小。
用反馈理论解释很抽象,打个比喻你要把一个运动的东西拉回来,你必须比这个东西力气大跑得快,力气对应温度系数,延时对于速度。如果可以做到百分之百的瞬时热全反馈也可以等于,但是这绝对不可能。有些资料书上说要温度系数相同这绝对是错误的。
基于以上理论探讨几个问题
1、两级功率放大结构能不能把推动管装到功率管散热片上,答案是绝对不能。两级结构的偏置电压为4倍Vbe左右,倍压偏置电路要达到4倍Vbe电压其温度系数约为8mV/摄氏度。如果把推动管装到功率管散热片上,推动管跟随功率管的温度变化,上下臂一共4个BE节其温度系数也为8mV/摄氏度左右,不满足可以反馈调节温度的条件。如果把推动管单独散热,推动管达到热平衡后其温度基本不变,其Vbe也视为不变,这样就只有上下臂两个功率管的两个BE节随功率管温度的变化而变化,温度系数为4mV/摄氏度,满足可以反馈调节温度的条件。
2、为什么要把温补管压到功率管的塑封表面上,关键目的是降低反馈延时。与电路反馈原理一致,反馈延时大会产生震荡或者失锁。
3、为什么达林顿功率管用倍压稳压偏置容易热失锁,每只达林顿内有2个BE节,上下臂一共4个BE节其温度系数约为8mV/摄氏度,然而倍压稳压偏置电路要达到4倍Vbe电压其温度系数也约为8mV/摄氏度。两者势均力敌想拉也拉不回呀。所以达林顿功率管用合适的热敏电阻用于热反馈是不二的选择。
事实上,你提到的"反例"电路工作也很安全可靠。
功放电路的设计,都是在框架电路内增加有利因素的附属电路或元件,但并非每个电路都要弄这些附属电路上去。简结与稳定间求同存异。
己见而已 |
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