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如何设计一个三极管放大电路

来源:21ic整理 关键字:三极管   放大电路   

  设计步骤

1) 分析设计要求

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电压增益可以用于计算电压放大倍数;最大输出电压可以用于设置电源电压

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输出功率可以用于计算发射极电流;在选择晶体管时需要注意频率特性。

2)确定电源电压

在第一个图中我们观察到最大输出电压幅值为5V,

三极管输出电压幅度由Vc极电压决定,而Vc端的电压要设置为电源电压的1/2左右。在这里我们设置为电源电压为15V

(为了使信号正负能有对称的变化空间,在没有信号输入的时候,即信号输入为0,假设Uce为电源电压的一半,我们当它为一水平线,作为一个参考点。当输入信号增大时,则Ib增大,Ic电流增大,则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之增大,Uce=VCC-U2,会变小。U2最大理论上能达到等于VCC,则Uce最小会达到0V,这是说,在输入信增加时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到0V. 同理,当输入信号减小时,则Ib减小,Ic电流减小,则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之减小,Uce=VCC-U2,会变大。在输入信减小时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。这样,在输入信号一定范围内发生正负变化时,Uce以1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围。)

3)选择晶体三极管

用三极管需要考虑的问题:

1)耐压够不够

2)负载电流够不够大

3)速度够不够快(有时却是要慢速)

4)B极控制电流够不够

5)有时可能考虑功率问题

6)有时要考虑漏电流问题(能否“完全”截止)。

7)一般都不怎么考虑增益(我的应用还没有对此参数要求很高)

4)确定发射极电流Ie

根据发射极的频率特性与发射极的频率特性关系。小信号共发射极的发射极的电流大小为0.1到数毫安。

5)确定Rc和Re的值

通常Vce设定为VCC的一半,Vce=Ic*(Rc+Re),Rc和Re跟放大倍数有关。

6)确定基极偏置电路R1和R2的值

我们已知Ic值,由Ic=β*Ib(β一般取100 ),然后估算流过R1的电流值,一般取值为Ib的10倍左右。计算R1和R2。

R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作 状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。

7)确定耦合电容C1和C2

C1与输入阻抗,C2与连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器。要经过计算中心频率劲儿得到C1和C2的值。

C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。

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