放大器阻尼係數和輸出阻抗的測量及電路分析計算

wensan

圖3. 這個考題的解答如下。看得懂就懂，看不懂就算了。

tsyg99

wensan 发表于 2014-3-24 00:07
我花了兩個多月的時間，思考問題、尋找資料、分析計算、仿真驗證‧‧‧‧，
才發 ...

你这是基础贴，也是最有意义的贴
但很多人的确不知道阻尼系数跟功放的失真有很大的关系
我比较偏向内阻的分析及计算

wensan

tsyg99 发表于 2014-3-23 16:44
你这是基础贴，也是最有意义的贴
但很多人的确不知道阻尼系数跟功放的失真有很大的关系
我比较偏向内阻 ...

我看了一下幾個你發表的帖子，發覺您的電學基礎實在太差，差到我認為是無法溝通的地步。
求求您要發表高見請到您自己的帖子去發表，來我的帖子發表既浪費我的時間，也浪費您的時間！
求您高抬貴手，放過我吧！

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-24 00:43
看看我的註冊時間，快十年了。
想到十年前受小鬼頭兄的邀請，來這個論壇註冊。那時跟蠻多人討論電路問題， ...

家有小女，每每打开电脑总被抱怨不陪她，故在家多不用电脑，也没有装什么作图、仿真及工程软件。
陪她画画时，在书桌写下了些文字梳理了下想表达的意思。
没有编辑没有整理，切图上来。带来不便还望见谅。
后发现文件太大不让上传，发在百度空间，这里给出链接。
http://hi.baidu.com/sang__bin/item/62b8e22159abf1d00e37f9f9
如有不正确之处还望指正。

wensan

牛仔很忙 发表于 2014-3-24 07:46
家有小女，每每打开电脑总被抱怨不陪她，故在家多不用电脑，也没有装什么作图、仿真及工程软件。
陪她 ...

我不可能有時間替你一一驗證你的想法，
你還是裝個仿真軟件，自行仿真驗證吧!

pace_fct

欣赏完，豪赞个，真不错

wensan

圖4. 的輸出阻抗計算出來是18.94Ω。



但是圖4. 中的I2如果不是阻抗無限大的電流源會如何？
下圖的輸出阻抗計算出來是5.32454Ω。



也就是說JLH1969這個電路中，Q3的C-E極阻抗經過一級電流放大之後，呈現在輸出端的阻抗是多少？可忽略嗎？
Q4的C-E極阻抗經過兩級電流放大之後，呈現在輸出端的阻抗是多少？可忽略嗎？

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-25 07:30
我不可能有時間替你一一驗證你的想法，
你還是裝個仿真軟件，自行仿真驗證吧!

首先，你可能误会我的意思了，我并没有想让你来验证什么，不会懒到让别人来帮自己仿真验证。
其次，很欣赏你认真的态度以及严谨的风格。
并没有怀疑过你仿真的结果，你通过仿真的结果进行计算的过程也很正确，更不敢砸Multisim的招牌。
毕竟用仿真或真实做出来测量是最有力的验证方法。

但这样验证真的严密吗？不对
因为你仿真所用的元件是当时作者设计的元件吗？元件参数相仿吗？每个三极管的放大倍数与当时设计值一致吗？我想不光是不同，相差十几倍都是可能的。你在53楼不也证明了很多参数的不同会对结果产生很大影响吗？

作者并没有给出所用管子的参数，所以仿真求出的结果可能于原设计相差甚远。证明不了什么。

回帖的意思是说，我不是看到您的仿真结果才发现问题所在。只是看到您仿真时把负载和空载时分别测量而受到启示。
开始的错误也好，后来赞同您的结论也好，与你的方法是不同的。（您是用仿真的结果去计算证明，我是用理论计算推导判断）
我50楼所发的正是我的判断方法。贴出来与大家交流。没有让您去仿真验证的意思。

牛仔很忙

wensan

MJ480的詳細資料和特性曲線大家都找不到. J. L. Linsley Hood當年如何測開環增益如今已不可考. 但是JLH1969這個電路還在, 儘管使用的元件不再是 J. L. Linsley Hood當年的元件. 電路架構相同, 電路分析的方法也一樣. 難道你所提出的JLH1969的電路分析計算方法還必須附註限定只適用在J. L. Linsley Hood當年所使用的元件! 況且, 就算相同型號的電晶體之間也有差異, 難道你所提出的JLH1969的電路分析計算方法還必須附註限定就只適用在J. L. Linsley Hood當年所製作的那一台放大器?

如果不能普遍適用, 那麼這樣的電路分析的方法對我而言毫無意義!

你算出來的MJ480的C-E極阻抗只有16歐姆, 我可以斬釘截鐵地訴你, MJ480的C-E極阻抗絕不會這麼小! 我在53樓的仿真是在提醒你, 你把Q3和Q4兩級經過電流放大之後呈現在輸出端的阻抗全都忽略了!

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-25 23:03
MJ480的詳細資料和特性曲線大家都找不到. J. L. Linsley Hood當年如何測開環增益如今已不可考. 但是JLH1969 ...

那真的是有意思了，您回头看一下您的7楼。
反问下，如果用放大倍数特别低的管子呢？
我想我已经给出了1969阻尼系数的计算方法。可以看出1969的阻尼系数本来就是随三极管增益变化很大的一个量。
整理在55楼。

wensan

牛仔很忙 发表于 2014-3-25 07:17
那真的是有意思了，您回头看一下您的7楼。
反问下，如果用放大倍数特别低的管子呢？
我想我已经给出了 ...

7樓的電路照樣可以用相同的方法分析啊!

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-25 23:28
7樓的電路照樣可以用相同的方法分析啊!

我提到7楼只是说，1969的阻尼系数会随管子放大倍数变化而变化。不是个固定的值。
所以你仿真计算出的结果不能代表什么。
您给出的只是输出电阻的一种测量方法。怎么能叫分析方法呢？
你所说Q3Q4放大后呈现的阻抗又是多大呢？怎样计算呢？我还真想请教。

wensan

牛仔很忙 发表于 2014-3-25 07:54
我提到7楼只是说，1969的阻尼系数会随管子放大倍数变化而变化。不是个固定的值。
所以你仿真计算出的结果 ...

你如果承認你忽略了Q3和Q4兩級經過電流放大之後呈現在輸出端的阻抗, 等周末有空, 我再說明Q3和Q4兩級經過電流放大之後如何呈現在輸出端.

woaw

自从用了仿真，我连公式都懒得列了。
多关注模型的正确性和真实性，得到的仿真结果够用了，能拿来做比较和分析了。

wensan

各位如果詳細看一樓的帖子，便會發現圖2. 這個用2N3055A做輸出管的JLH1969放大器依照仿真數據所計算出來的開環路輸出阻抗是11.82Ω。但是從2N3055A的特性曲線計算出來的C-E極阻抗是36.643979Ω。如果JLH1969放大器的開環路輸出阻抗等於兩個輸出管的C-E極阻抗和R1並聯而已，那麼JLH1969放大器的開環路輸出阻抗應該等於15.4848558Ω，而不是11.82Ω。各位別以為這只是仿真軟件的計算誤差，如果這是仿真軟件的計算誤差，那麼Multisim的招牌就可以砸了當柴燒！這個誤差是因為JLH1969放大器的開環路輸出阻抗並不只是兩個輸出管的C-E極阻抗和R1並聯而已，還有Q3和Q4兩級經過電流放大之後呈現在輸出端的阻抗。

接下來就來說明Q3和Q4兩級經過電流放大之後如何呈現在輸出端。

Multisim提供了一個“受輸入電流控制的電流源”的理論模型，而這個“受輸入電流控制的電流源”其實就是輸入阻抗為‘0’、輸出阻抗無限大的理想BJT電晶體的理論模型，這個理論模型無論在交流分析還是直流分析都可以使用。

圖A. 所示為阻抗 Z 經電流放大之後所呈現的阻抗 Z' 變小的基本原理以及計算公式。



圖B. 所示為 12.1kΩ 經過120倍的電流放大所呈現的阻抗由仿真數據計算出來為 100Ω。



圖C. 所示為使用理想BJT電晶體的理論模型所構成的輸出級電路。這個電路的輸出阻抗理論上應為無限大，但由於仿真軟件計算精度的限制，輸出阻抗由仿真數據計算出來為 891.23MΩ。



圖D. 所示為假設 Q3 這一級的C-E極阻抗為 6.8kΩ，輸出電晶體的電流增益為 120 倍，Q3 這一級的C-E極阻抗經輸出級電流放大之後，呈現在輸出端的阻抗由仿真數據計算出來為 28.2157Ω。為 6.8kΩ 的 241 分之一。 輸出電晶體的電流增益只有 120 倍，但呈現在輸出端的阻抗減少為241 分之一，這是因為上面的輸出電晶體的電流增加，下面的輸出電晶體的電流就減少，以致電流變化加倍的關係。



圖E. 所示為將 Q3 這一級周邊的電路放進來以及輸出電晶體C-E極阻抗假設為 36Ω 所做的仿真。輸出阻抗由仿真數據計算出來為 9.8998484Ω。而兩個輸出管的C-E極阻抗和R1並聯的阻抗應為 15.254237Ω。可以證明輸出端呈現的阻抗不只是兩個輸出管的C-E極阻抗和R1並聯的阻抗。



同樣的道理，Q4 這一級的C-E極阻抗會經過兩級電流放大而呈現在輸出端。圖F. 所示便是將Q4 這一級加進來所做的仿真。輸出阻抗由仿真數據計算出來為 7.7744339Ω。



以上便足以說明JLH1969放大器的Q3和Q4兩級的阻抗經過電流放大之後如何呈現在輸出端。

wensan

唉！真累。
以前跟小鬼頭兄討論問題的時候，我只要起個頭，小鬼頭兄就會把其餘的給補上。哪像現在，竟然要叫我從最最最最最最基本的原理講起。這不是要把我累死！

小鬼頭兄也真不夠意思，我都這麼累了，也不來幫個忙，虧他還是個“超級版主”。

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-28 13:12
各位如果詳細看一樓的帖子，便會發現圖2. 這個用2N3055A做輸出管的JLH1969放大器依照仿真數據所計算出來的開 ...

终于搞清楚了，受益匪浅。
感谢wensan不厌其烦的编辑回帖，辛苦。
在与你的交流中我收获了不少东西，而你付出的是耐心跟时间。
就如你所说现在这里能讨论电路知识的真的不多，很高兴能遇上你传道解惑，也是编辑帖子《谈谈JLH1969这个A类放大器》带来的最大收获。

牛仔很忙

wensan 发表于 2014-3-28 13:24
唉！真累。
以前跟小鬼頭兄討論問題的時候，我只要起個頭，小鬼頭兄就會把其餘的給補上。哪像現在，竟然要 ...

呵呵，您多次提到超级版主小鬼头。想来你们是很要好的朋友。（前几天刚购买了本小鬼头翻译的书籍）
人生得知音不易技术上也是，看你的感叹想起俞伯牙遇钟子期。高山流水知音无限，有时候很多话可以心照不宣，说一开头便会明白。
可惜谁让你遇上的是我这等菜鸟呢。
就刚才
我问女儿：“这几天爸爸陪你画画老心不在焉，可是爸爸从伯伯那里学到好多知识，爸爸该怎样感谢伯伯？”（不知道您的年龄，称呼上有冒犯之处还请见谅）
女儿：“把我们画的画送给伯伯一张吧”
付截图一张

我想你不会拒绝一个天真宝宝的礼物吧。表示对你付出时间和耐心的感谢。

wensan

你還是去裝個仿真軟件吧!
不一定要Multisim，免費的LTspice或Tina-Ti都不錯。
學校課堂上老師講的那種這個也忽略、那個也忽略，該忽略的不忽略，不該忽略的卻忽略的電路分析法會害死人的。