问:共射放大电路的动态性能指标包括哪些?为什么需要重点调试?动态性能是指电路在输入交流信号时的工作特性,核心指标包括电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro、频率响应、波形失真度,这些指标直接决定了电路的信号放大能力和适用场景:
电压放大倍数 Au:决定了信号的放大幅度,是放大电路的核心性能;
输入电阻 ri:影响电路对信号源的负载效应,ri 越大,电路从信号源获取的信号越强;
输出电阻 ro:影响电路带负载能力,ro 越小,带负载后放大倍数的变化越小;
频率响应:决定了电路能有效放大的信号频率范围,分为上限截止频率 fH 和下限截止频率 fL;
波形失真度:衡量输出信号与输入信号的波形相似度,失真度越低,信号还原能力越强。
在 PCB 板调试中,动态性能往往因寄生参数、负载匹配问题偏离设计值,因此需要重点调试,确保满足实际应用需求。
问:如何测量共射放大电路的电压放大倍数 Au?测量时需要注意什么?电压放大倍数 Au 是输出信号电压与输入信号电压的比值(共射电路 Au 为负值,表示输出与输入反相),测量步骤和注意事项如下:
测量步骤① 电路连接:给电路接通直流电源 Vcc,将函数信号发生器输出的正弦波信号接入电路输入端,输出端接入设计负载 RL;② 示波器设置:将示波器的 CH1 通道接输入端(观察输入信号 Ui),CH2 通道接输出端(观察输出信号 Uo),调整示波器的时基和电压档位,使两个波形稳定显示;③ 数值测量:分别测量输入信号的峰峰值 Uip-p 和输出信号的峰峰值 Uop-p;④ 计算 Au:Au = -Uop-p / Uip-p(负号表示反相,放大倍数的绝对值为 | Au|)。
测量注意事项
输入信号的幅值不宜过大,避免输出信号失真,通常选择峰峰值 50-100mV 的小信号;
测量时需确保电路处于稳定工作状态,避免因电源波动导致波形漂移;
对于高频信号,需使用屏蔽线连接示波器探头,减少外界干扰;
带载测量时,负载 RL 需与设计值一致,否则测量结果会偏离实际应用场景。
问:如何调试电压放大倍数,使其达到设计值?当实测 Au 与设计值偏差较大时,需从电路参数调整、负载匹配、元器件选型三个方面进行调试: