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五极管特性曲线的背后含义

发布时间:2013/7/9 20:19:58 访问次数:1996

    当我们研究小信号五极管EF86在Vg2=100V时的特性OCP8155曲线时,将看到这些阳极曲线近似为水平直线。我们可以从中得出一些有用的结论。
    第一,五极管的特性非常接近于双极型晶体管的特性。这表明,就大多数应用而言,阳极电阻是非常大的,甚至可视为无穷大。因此,五极管电路的输出电阻近似等于RL。
    第二,阳极电压的负向摆动,可以比四极管更按近于OV。所以,五极管能获得更高的峰峰值输出电压。这将给效率带来很大的影响,在高压电路中选用五极管确实是不错的选择。
    第三,五极管的Va-/a关系曲线形状呈指数特征(双极型晶体管也是如此),所以有:
    这一关系的存在,不仅导致了五极管产生明显的奇次谐波失真,而且失真谐波频谱比三极管宽得多。例如,五极管E55L被偏置成/a=50mA,阳极负载电阻为4.7kQ,由410V电源供电。在不出现削波的情况下,电路的最大输出电压约等于73VRMS,因此以输出电压约等于50VRMS作失真测试。此时,电路产生的总谐波失真(THD)为1.3%,但应注意失真频谱上明显可见的谐波中,最高的阶次达到了12次,如图2.18所示。

          
    这个关系式可以用一个二项级数( binomial series)来逼近。这个二项级数(指原幕函数展开成的幂级数——译注)含有奇次项(x3、x5、x7--)和偶次项(x2、4、x6--),表明存在着奇次谐波和偶次谐波,而且这些项衰减得很快(作者在正常情况下测得的三极管失真频谱,看不到有7次及以上的谐波)。由此我们可以预期,三极管产生的失真以2次谐波失真为主。
    产生这种类型的失真,其意义很重要。因为人耳对偶次谐波失真的容忍度远比奇次谐波失真高,其中部分原因是人耳本身也会产生偶次谐波失真,另一个原因是高阶的奇次谐波与基频不再有音乐上的联系,听起来嘈杂刺耳。由于主观效果差别很大,并且五极管电路通常使用大量的负反馈,所以,必须要把五极管电路测得的失真做成比三极管电路小。

    当我们研究小信号五极管EF86在Vg2=100V时的特性OCP8155曲线时,将看到这些阳极曲线近似为水平直线。我们可以从中得出一些有用的结论。
    第一,五极管的特性非常接近于双极型晶体管的特性。这表明,就大多数应用而言,阳极电阻是非常大的,甚至可视为无穷大。因此,五极管电路的输出电阻近似等于RL。
    第二,阳极电压的负向摆动,可以比四极管更按近于OV。所以,五极管能获得更高的峰峰值输出电压。这将给效率带来很大的影响,在高压电路中选用五极管确实是不错的选择。
    第三,五极管的Va-/a关系曲线形状呈指数特征(双极型晶体管也是如此),所以有:
    这一关系的存在,不仅导致了五极管产生明显的奇次谐波失真,而且失真谐波频谱比三极管宽得多。例如,五极管E55L被偏置成/a=50mA,阳极负载电阻为4.7kQ,由410V电源供电。在不出现削波的情况下,电路的最大输出电压约等于73VRMS,因此以输出电压约等于50VRMS作失真测试。此时,电路产生的总谐波失真(THD)为1.3%,但应注意失真频谱上明显可见的谐波中,最高的阶次达到了12次,如图2.18所示。

          
    这个关系式可以用一个二项级数( binomial series)来逼近。这个二项级数(指原幕函数展开成的幂级数——译注)含有奇次项(x3、x5、x7--)和偶次项(x2、4、x6--),表明存在着奇次谐波和偶次谐波,而且这些项衰减得很快(作者在正常情况下测得的三极管失真频谱,看不到有7次及以上的谐波)。由此我们可以预期,三极管产生的失真以2次谐波失真为主。
    产生这种类型的失真,其意义很重要。因为人耳对偶次谐波失真的容忍度远比奇次谐波失真高,其中部分原因是人耳本身也会产生偶次谐波失真,另一个原因是高阶的奇次谐波与基频不再有音乐上的联系,听起来嘈杂刺耳。由于主观效果差别很大,并且五极管电路通常使用大量的负反馈,所以,必须要把五极管电路测得的失真做成比三极管电路小。

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