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要使三极管正常工作就必须给它建立直流电路，电子滤波器中使用了三极管，电子滤波器中的三极管也要有相应的直流电路。 一、单管电子滤波器电路下图所示是一种电子滤波器电路，电路中，VT1是电子滤波管，C1是电子滤波器输出端滤波电容，C2是电子滤波管VT1基极滤波电容，R1是这一滤波电路的负载电阻，R2是VT1基极偏置电阻。 1、直流电路分析电子滤波管VT1工作在导通状态，+V是没有经过电子滤波的直流工作电压，电子滤波管VT1所需要的直流工作电压由+V提供。 电路中，VT1集电极直接接直流工作电压+V端，电阻R2给VT1基极提供偏置电压，VT1发射极直流电流通过负载电阻R1到地线。这样VT1建立了直流工作状态，VT1导通，即直流工作电压+V通过VT1集电极、发射极加到负载电阻R1上。 电路中，电阻R2的阻值大小决定了VT1基极电流大小，从而决定了VT1集电极与发射极之间的管压降，也就决定了VT1发射极输出直流电压大小（、VT1发射极输出直流电压等于直流工作电压+V减去VT1集电极与发射极之间的管压降）。R1阻值越小，VT1集电极与发射极之间的管压降越小，VT1发射极输出的直流电压越大。所以，改变R1的阻值大小，可以调整直流输出电压+V的大小 2、滤波原理分析1）电子滤波器的作用是进行滤波，它的滤波效果相当于一只容量为C2乘以VT1电路放大倍数大小电容的滤波效果（C2是电子滤波管基极滤波电容容量，VT1的电流放大倍数一般大于50），可见电子滤波器的滤波性能是很好的。例如，当C2为220微法，VT1电流放大倍数为50时，这一电子滤波器的滤波效果就相当于一只11000微法这样大的滤波电容的滤波效果。 2）对电子滤波器电路工作原理的理解：电路中，R2和C2构成一节RC滤波电路，R2一方面为VT1提供基极偏置电流，同时也是滤波电阻，由于流过R2的电流是VT1基极偏置电流，这一电流很小，因此R2阻值可以取得比较大，这样R2和C2滤波效果很好，使VT1基极上直流电压中的交流成分很少，由于三极管发射极电压具有跟随基极电压的特性，这样VT1发射极输出电压中的交流成分也很少，达到滤波的目的。 3）电子滤波器电路中，滤波主要是靠R2和C2实现的，这也是RC滤波电路，在这一电路中流过负载电阻R1的直流电流是VT1发射极电流，流过滤铂电阻R2的电流是VT1基极电流，基极电流很小，所以可以使滤波电阻R1阻值设的很大（滤波效果好），但不会使直流输出电压下降太多。 4）电子滤波器电路中有两只滤波电容，其中起主要作用的是电子滤波管基极上的滤波电容，即电路中的C2。 2）电子滤波器的滤波效果很好，所以应用比较广泛。 3、电路故障分析1）当电阻R2开路时，电子滤波管VT1发射极没有直流输出电压，当电阻R2阻值大小变化时，电子滤波管VT1发射极的直流输出电压大小变化，R2阻值大，直流输出电压小，R2组织小，直流输出电压大。 2）当滤波电容C2开路时，电子滤波器没有滤波作用，VT1发射极输出的直流电压中的交流成分增大；当滤波电容C2击穿时，电子滤波管VT1发射极直流输出电压为0V，当滤波电容C2漏电时，电子滤波管VT1发射极直流输出电压将有所下降。 3）当电子滤波管VT1集电极与发射极之间开路时，电子滤波器没有直流工作电压输出；当VT1集电极和发射极之间短路时，VT1发射极电压增大许多，电路的直流工作电压增大许多，电路噪声明显增大。 4）当滤波电容C1开路时，电子滤波器的滤波作用略有下降，VT1发射极输出的直流电压大小不变化；当滤波电容C1击穿时，电子滤波管VT1发射极直流输出电压为0V，当滤波电容C1漏电时，电子滤波管VT发射极直流输出电压将有所下降。 二、双管电子滤波器电路有些场合下，为了进一步提高滤波效果，可以采用双管电子滤波器电路，这种电路中两只电子滤波管构成了复合管电路，这样总的电流放大倍数为各管电流放大倍数之积，显然可以大幅提高滤波效果。 1、双管电子滤波器电路的特点1）它是电子滤波器中的一种电路，电路结构与单管电子滤波器电路基本一样，不同之处是采用了复合管作为电子滤波管。 2）采用复合管作为电子滤波管之后，滤波效果更好，所以正在一些对滤波要求很高的电路中使用这种双管电子滤波器电路。 3）电子滤波器中采用两只三极管的主要目的是提高电流放大倍数，因为电子滤波器的滤波效果与三极管的电流放大倍数成正比。 4）与普通的电容滤波电路相比，由于三极管的成本低，所以采用双管电子滤波器电路不仅可以大幅提高滤波效果，还可以降低滤波电路成本。 下图所示是双管电子滤波电路，电路中，VT1和VT2是两只同极性三极管，它们构成复合管；电阻R2是这两只三级管的基极偏置电阻，R1是这一电子滤波器的负载电阻；C1是电子滤波器的输出端滤波电容，C2是电子滤波管基极滤波电容。 2、电路分析VT1和VT2复合管直流偏置电路的原理是：电阻R2给VT2基极偏置，使之产生基极偏置电流，VT1有发射极电流，其发射极电流直接流入VT2基极，这样VT2也有了静态偏置电流，VT1和VT2处于导通状态。 复合管电路中，VT1和VT2复合后可以等效成一只NPN型三极管，这只等效三极管的电流放大倍数等于两只三极管电流放大倍数之积，如果两只三极管的电流放大倍数都是60，那复合管的电流放大倍数是3600，可见复合管可大幅度提高电流放大倍数。 双管电子滤波器电路与单管电子滤波器电路的工作原理一样，只是因为采用了复合管后电流放大倍数增大了许多，使滤波效果更好。 3、电路故障分析1）这一双管电子滤波器电路的故障分析与单管电子滤波器电路的故障分析基本相同。 2）当VT2开路时，VT1发射极输出的直流电压大幅下降，或直流输出电压为0V，当VT2短路时，VT1发射极电压大幅增大，存在烧坏VT1的危险，同时，电路噪声大幅增大。 3）当VT1开路时，VT1发射极上的直流电压输出为0V，当VT1短路时，VT1发射极电压大幅增大，电路噪声大幅增大。 4、复合管除上述双管电子滤波器中使用复合管外，在功率放大器等电路中也大量使用复合管。 复合管是两只不同极性的三极管或相同极性的三级管连接而成的，可以是两只同极性三极管之间连接，也可以是两只不同极性三极管之间连接。复合管中两只三极管的连接不同于三极管的并联连接，根据不同极性和不同连接方式，共有4中形式的复合管电路。 复合管能提高三极管的电流放大倍数，但是它的工作稳定性也下降了。 下图所示是几种复合管电路，复合管用两只三极管按一定方式连接起来，等效成一只三极管，见图中的等效电路。 A)所示是两只同极性的PNP型三极管构成的复合管，从图中可以看出两只三极管各电极之间的连接关系，它可以等效成一只PNP型三极管。 B)所示是两只NPN型三极管构成的复合管，它可以等效成一只NPN型三极管。 C)中，VT1是PNP型，VT2为NPN型三极管，它们是不同极性三极管构成的复合管，它可以等效成一只PNP型三极管。 D)D）所示也是不同极性三极管构成的复合管，其中VT1是NPN型三极管，VT2为PNP型三极管，它们复合后可以等效成一只NPN型三极管。 5、复合管电路说明1）两只三极管复合后的极性取决于第一只三极管的极性，即电路中VT1的极性，这是识别复合管极性的方法。 2）VT1为输入管，VT2为第二级三级管。在对复合管有功率输出要求的情况下，VT1是小功率三极管，VT2则是功率更大的三极管。 3）复合管总的电流放大倍数为各管电流放大倍数之积。采用复合管的目的是大幅度提高三极管的电流放大倍数。 三、具有稳压功能的电子滤波器电路电子滤波器电路本身只起滤波作用，没有稳压作用，如果在电路中加入稳压二极管，则可使电子滤波器输出的直流工作电压比较稳定。 如下图所示电路，在VT1基极与地端之间接入稳压二极管VD1后，由于稳压二极管的稳压特性，VT1基极电压稳定，由于三极管发射极电压跟随基极电压变化，这样VT1发射极输出的直流电压也比较稳定。 1、电路分析1）这种电子滤波器输的出电压稳定与否是由VD1的稳压特性决定的，与电子滤波器本身没有关系，因为电子滤波器没有稳压功能。 2）电阻R2为电子滤波管VT1提供偏置电流的同时，还是稳压二极管VD1的限流保护电阻，当流过稳压二极管的电流增大时，在电阻R2上的电压降加大，这样加到稳压二极管VD1上的电压减小，防止了流过VD2的电流进一步增大，达到保护稳压二极管的目的。 3）电子滤波器中加入稳压二极管VD1后，改变R1阻值大小已不能改变VT1发射极输出电压大小，电子滤波器的直流输出电压大小由稳压二极管的稳压值决定。实际的VT1发射极直流输出电压比VD1稳压值略小（受VT1发射结的压降影响）。 2、电路故障分析1）对于这一电路的故障分析与前面介绍的电子滤波器电路相似，主要不同点是对稳压二极管VD1的电路故障分析。 2）当VD1开路时，VT1J基极直流电压升高，VT1发射极直流电压升高，电路噪声将增大许多。当VD1短路时，VT1发射极没有直流电压输出。 |
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