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共射放大电路:三极管基极(b)输入小信号,发射极(c)输出大信号。
共射放大电路既放大电流又放大电压。
(一)各部分的直流电位
计算直流电位确定合适的静态工作点,避免波形产生失真。
Vb = [R2/(R1+R2)]*Vcc
Ve = Vb - 0.7
Ic = Ie = Ve/Re
Vo = Vcc - Ic*Rc
(二)交流电压放大倍数
Δie = Vi/Re (基极电压与发射极电压交流等电位Ve=Vi)
ΔVc = Δic*Rc = Δie*Rc = [Vi/Re]*Rc
Vo = ΔVc = Vi/Re*Rc
Av = Vo/Vi = Rc/Re
结论:放大倍数Av 与晶体管的直流电流放大系数hFE无关,而是由Rc与Re之比来决定
(因为认为基极电流为0,所以与hFE无关,然而,严格来说是有关系的。)
注意:输入电压的最大值对应c点电压最小值(确保三极管工作在放大区)。
共射放大电路设计过程:
1. 根据输入输出信号幅值,选择供电电压
为了输出5V的输出电压,必须要5V以上的电源电压。发射极电阻Re上最低加1 - 2V的电压,所以为了使集电极电流流动,电源电压最低必须为6 - 7V((5+1)- (5+2)V)。
本实验采用最容易得到的15V电源。
2.根据负载RL选择Rc
RL =100kΩ Rc = 100kΩ * 1/10 = 10kΩ
3. 根据放大倍数 Av 设定 Re .
Re = Rc / 5 = 2kΩ
4. 根据 Rc 和 Re 计算基极偏置电压 Vb
设 Vc = Vcc*1/2 = 7.5 v
Ic = Vc / Rc = 0.75mA
Ve = Ie * Re = Ic * Re = 1.5V
Vb = Ve + 0.7 = 2.2V
5. 根据 Vb 与 Re 计算 R1 和 R2.
为了使基极电流 Ib 足够小,R2 上流过的电流就要大,即 R2 的阻值就要足够小。
Re‘ = βRe = 200kΩ
[ Ib = Ie/β = Ve/βRe Vi = Ve (基集与集电极交流等电位) Re‘ = Vi / Ib 可推出 Re‘ = βRe ]
R2 = Re‘/10 = 20kΩ
I(R2) = I(R1) = Vb / R2 = 2.2 / 20 mA = 0.11mA
R1 = (Vcc - Vb)/ I(R1) = 116kΩ
R1值在E24系统数列的电阻中是没有的,所以取R1 = 120kΩ,R2 = 20kΩ。
5. 根据信号频率 f 和 Ri ,Ro 计算C1,C2。
C1 与 Ri 构成高通滤波器;C2 与 RL 构成高通滤波器。
电解电容的选取与引号频率有关,电解电容对信号频率的阻抗为0。
只要保证高通滤波器截止频率低于信号频率的1/10,就可以认为对输入信号阻抗为0。
f = 1/ (2πRiC1) < 1KHz*1/10
Ri = R1 // R2 // Re‘
C1 = 1/(200*πRi) = 102 nF
C2 = 1/(200*πRL) = 15.9 nF
这里取C1 = C2 = 10 uF.
6. 输入输出波形
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原文地址:https://www.cnblogs.com/1-lizhi/p/12860352.html