二极管补偿放大器失真电路

图1中的电压放大器表现出比图2中传统放大器更小的非线性失真。

图1在发射极电路中增加一个简单的二极管会产生图4中的对称波形。

图2此放大器电路产生图3中的失真波形。

二极管D 1 补偿npn晶体管中固有的失真。共射极放大器的电压增益取决于晶体管的跨导。双极晶体管的跨导如下：

其中e是电子的电荷，k是玻尔兹曼常数（大约1.38×10 - 23 J/°K），T°C是摄氏温度，I是发射极电流，n = e/[k （273 + T℃）]。因此，跨导与发射极电流成比例。因此，传统共射极放大器的瞬时电压 - 增益系数与瞬时发射极电流成比例。结果，输出信号的负半周期比正半周期的放大倍数更多（图3）。

图3Q1的跨导非线性导致这种失真的波形。

二极管D的动态电阻 1 与瞬时电流成反比。该动态电阻构成放大器的负反馈电路的一部分。二极管D 1 的平均电流等于晶体管Q的平均发射极电流Q 1 。但是，D 1 的瞬时电流变小，D 1 1 的瞬时发射极电流变大时，>变大，反之亦然。因此，在输出信号的负半周期期间，负反馈变得更强。结果，放大器的输出信号变得更加对称（图4）。图1和图2中的电路具有相同的平均集电极电流和相同的负载电阻。图3和图4显示了PSpice仿真的结果。在两种情况下，输出信号的幅度为5V p-p，输入端施加1 kHz的正弦信号。您可以看到线性化放大器产生更对称的输出信号。图5给出了模拟的定量结果。由于抑制了线性放大器输出中的偶次谐波，谐波失真得到了改善。

图4图1电路中的二极管产生不同的，有益的负反馈。

图5线性化放大器产生的谐波失真不到传统放大器的三分之一。