互补输出级交越失真消除方法的研究.doc

电子技术实训与课程设计 题 目 互补输出级交越失真消除方法的研究 学 号 P131814092 姓 名 刘祖机 专业班级 2013级电气工程及其自动化2班 学 院 电气工程学院 指导教师 马小琴 摘要 在实际的实验中，几乎不可能得到具有较为理想对称性的PNP型和NPN型管，但在Multisim中却可以做到。因此，我们可以通Multisim仿真看到只受晶体管输入特性影响（不受其它因素影响）所产生的失真和消除这种失真的方法。 针对消除交越失真的方法有多种，本设计是研究利用二极管和电阻的压降产生偏置电压的方法消除交越失真。 本论文针对此设计的系统总体设计过程，仿真电路的搭建过程做介绍及对仿真结果进行分析总结得出结论。 关键词: Multisim仿真、交越失真、消除交越失真 目录 1 系统总体设计 1 1.1 软件介绍 1 1.2 基本互补电路来由和功能 1 1.3 产生交越失真的原因 1 1.4 交越失真克服措施 2 1.5 利用二极管和电阻的压降产生偏置电压的方法消除交越失真 2 1.5.1原理 2 1.5.2二极管和电阻的选择 3 2 仿真电路的搭建 4 2.1 用于测量静态工作点电路 4 2.1.1电路图 4 2.1.2原件清单 4 2.2 用于观察输入输出信号波形电路 5 2.2.1电路图 5 2.2.2原件清单 5 3 仿真结果 6 3.1 静态工作点的测量结果 6 3.2 输入输出信号波形及输出电压值 6 3.3 仿真数据记录表 7 4 结论 8 4.1 对基本互补电路的测试可得到如下结论： 8 4.2 对消除交越失真的互补输出级的测试可得到如下结论： 8  系统总体设计 软件介绍 Multisim 是 Interactive Image Tecnologies 公司推出的以 Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。软件以图形界面为主，采用菜单、工具栏和热键相结合的方式，具有一般 Windows 应用软件的桌面风格。 基本互补电路来由和功能 对于电压放大电路的输出级，一般有两个基本要求：一是输出电阻低，二是最大不失真输出电压尽可能大。分析所学过的各种基本放大电路，共集放大电路满足前一要求，但它带上负载后静态工作点会产生变化，且输出不失真电压也将减小。为了满足上述要求，并且做到输入电压为零时输出电压为零，便产生了双向跟随器的互补输出级。 产生交越失真的原因 由于晶体管的输入和输出特性，在电流趋于零时，都有一个非线性失真特别严重的区域，所以ic在开始导通的一段时间里增长很慢，当ic1与ic2相互交替时，(icl、ic2）的波形和输入波形相差较大。这种乙类推挽放大器所特有的失真称为交越失真。产生交越失真电路原理如图1-1所示。 图1-1、产生交越失真电路图 图1-2、交越失真波形图 交越失真克服措施 克服交越失真的措施是：避开死区电压区，使每一晶体管处于微导通状态，一旦加入输入信号，使其马上进入线性工作区。 提供给晶体管静态偏置使其微导通有三种途径：（1）利用二极管和电阻的压降产生偏置电压；（2）利用VBE扩大电路产生偏置电压（3）利用电阻上的压降产生偏置电压。 交越失真出现在乙类放大电路，甲类放大电路失真最小但是效率较低10%左右，乙类有交越失真但是其效率高，所以出现了甲乙类放大电路，比甲类效率高，比乙类失真小。 利用二极管和电阻的压降产生偏置电压的方法消除交越失真 原理 为消除交越失真，可分别给两只晶体管的发射结加很小的正偏压，让两只晶体管在静态时各有一个很小的Ic流过。这样，既可以消除交越失真，又不会对效率有很大影响。严格地将，此时晶体管已工作在甲乙类状态，但由于静态偏压较小，所以一般仍称它为乙类放大器，以区别静态电流较大的甲乙类放大器。利用二极管和电阻的压降产生偏置电压的方法消除交越失真电路原理如图1-3所示。 图1-3、利用二极管和电阻的压降产生偏置电压消除交越失真电路图 二极管和电阻的选择 在此选用两个IN4009的快恢复二极管,和阻值为1.0kOhm_5%的电阻。 仿真电路的搭建 用于测量静态工作点电路 电路图 图2-1产生交越失真电路图 图2-2消除交越失真电路图 原件清单表表产生交越失真电路原件清单 表消除交越失真电路原件清单 用于观察输入输出信号波形电路 电路图 图2-产生交越失真电路图 图2-消除交越失真电路图 原件清单表 表产生交越失真电路原件清单 表消除交越失真电路原件清单 仿真结果 静态工作点的测量结果 利用直流