關(guān)于三極管放大電路設(shè)計的經(jīng)驗分享

三極管放大電路基本原理，這是一個關(guān)于三極管電路原理的說明文件。三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明三極管放大電路的基本原理。

設(shè)計步驟

1) 分析設(shè)計要求

電壓增益可以用于計算電壓放大倍數(shù);最大輸出電壓可以用于設(shè)置電源電壓

輸出功率可以用于計算發(fā)射極電流;在選擇晶體管時需要注意頻率特性。

2)確定電源電壓

在第一個圖中我們觀察到最大輸出電壓幅值為5V，

三極管輸出電壓幅度由Vc極電壓決定，而Vc端的電壓要設(shè)置為電源電壓的1/2左右。在這里我們設(shè)置為電源電壓為15V

(為了使信號正負能有對稱的變化空間,在沒有信號輸入的時候,即信號輸入為0,假設(shè)Uce為電源電壓的一半,我們當(dāng)它為一水平線,作為一個參考點。當(dāng)輸入信號增大時,則Ib增大,Ic電流增大,則電阻R2的電壓U2=Ic×R2會隨之增大,Uce=VCC-U2,會變小。U2最大理論上能達到等于VCC,則Uce最小會達到0V,這是說,在輸入信增加時,Uce最大變化是從1/2的VCC變化到0V. 同理,當(dāng)輸入信號減小時,則Ib減小,Ic電流減小,則電阻R2的電壓U2=Ic×R2會隨之減小,Uce=VCC-U2,會變大。在輸入信減小時,Uce最大變化是從1/2的VCC變化到VCC。這樣,在輸入信號一定范圍內(nèi)發(fā)生正負變化時,Uce以1/2VCC為準(zhǔn)的話就有一個對稱的正負變化范圍。)

3)選擇晶體三極管

用三極管需要考慮的問題：

1)耐壓夠不夠

2)負載電流夠不夠大

3)速度夠不夠快(有時卻是要慢速)

4)B極控制電流夠不夠

5)有時可能考慮功率問題

6)有時要考慮漏電流問題(能否“完全”截止)。

7)一般都不怎么考慮增益(我的應(yīng)用還沒有對此參數(shù)要求很高)

4)確定發(fā)射極電流Ie

根據(jù)發(fā)射極的頻率特性與發(fā)射極的頻率特性關(guān)系。小信號共發(fā)射極的發(fā)射極的電流大小為0.1到數(shù)毫安。

5)確定Rc和Re的值

通常Vce設(shè)定為VCC的一半，Vce=Ic*(Rc+Re)，Rc和Re跟放大倍數(shù)有關(guān)。

6)確定基極偏置電路R1和R2的值

我們已知Ic值，由Ic=β*Ib(β一般取100 )，然后估算流過R1的電流值，一般取值為Ib的10倍左右。計算R1和R2。

R1、R2為三極管V1的直流偏置電阻,什么叫直流偏置?簡單來說,做工要吃飯。要求三極管工作,必先要提供一定的工作條件,電子元件一定是要求有電能供應(yīng)的了,否則就不叫電路了。在電路的工作要求中,第一條件是要求要穩(wěn)定,所以,電源一定要是直流電源,所以叫直流偏置。為什么是通過電阻來供電?電阻就象是供水系統(tǒng)中的水龍頭,用調(diào)節(jié)電流大小的。所以,三極管的三種工作 狀態(tài)“:載止、飽和、放大”就由直流偏置決定,在圖1中,也就是由R1、R2來決定了。

7)確定耦合電容C1和C2

C1與輸入阻抗，C2與連接在輸出端的負載電阻分別形成高通濾波器。要經(jīng)過計算中心頻率勁兒得到C1和C2的值。

C1,C2為耦合電容,耦合就是起信號的傳遞作用,電容器能將信號信號從前級耦合到后級,是因為電容兩端的電壓不能突變,在輸入端輸入交流信號后,因兩端的電壓不能突變因,輸出端的電壓會跟隨輸入端輸入的交流信號一起變化,從而將信號從輸入端耦合到輸出端。但有一點要說明的是,電容兩端的電壓不能突變,但不是不能變。