推荐一本不错的书籍,《电子设计从零开始》(杨欣)。通读此书,通俗易懂,还结合multisim进行仿真验证。对本科阶段的模电书籍是一种颠覆。
以下截取自里面部分章节,如何计算共射极放大电路的各个参数。很实用。
1.Vcq为集电极的静态工作电压,Vcq的选取为了避免出现饱和和截止失真,使Vcq≈1/2*Vcc,Rc=10Re;
图1为基极分压式共射极放大电路的直流通路
实际在应用过程中,就是需要确定上述各个电阻的取值。根据经验公式
Vcq≈1/2*Vcc=5V
取Rc为1KΩ,那么Re=100Ω。
Icq=(VCC–Vcq)/Rc=5mA;
Icq≈Ieq=5mA;
Veq=Ieq*Re=0.5V;
假设三极管的Vbe=0.7V,所以
Vbq=Vbe+Veq=1.2V;
注意,在模电书中会有一个条件,若是三极管的输入阻抗Rin-resistance≈hFE*Re,Rin-resistance≥10R2,则满足下式:
Vbq=R2/(R1+R2)*Vcc;
假设R1=10KΩ,则可以计算出R2=1.4KΩ;
所以,上述各个参数就为:
R2=1.4KΩ,R1=10KΩ,Rc=1KΩ,Re=100Ω;
各静态工作点为:Icq=Ieq=5mA,Vbq=1.2V,Veq=0.5V,Vcq=5V,Vceq=4.5V;
在选取三极管时,需要注意需要了解三极管的几个参数,一个是Vceo,饱和Ic,饱和Vce,集电极极限电流Icm,极限功率Pcm,三极管放大倍数hFE,注意在选取三极管时,集电极输出电流不能超过集电极极限电流Icm,否则会烧坏三极管。
所以在选取三极管时,集电极输出的最大电流要大于输出所需要的电流,三极管放大倍数选取要合适。
2.交流小信号放大电路(共射极放大电路)
图1
上图是基极分压式共射极放大电路,更为常用的电路图如下图所示:(图中各参数值可以不用理会,仅作说明)
图2
小信号等效电路如下图:
图3
小信号交流电路等效原则:1.大容量电容短路;2.Vcc对地短路;3.需要考虑re’;
一般情况若是需要确定上述各个参数,需要从静态工作点出发。经验公式如下:
Vcq≈1/2*Vcc,Rc=10Re;
re’=25/Ieq;
(电压增益计算公式)
3.举例
对于三极管放大电路的形式,共射极,共集电极,共基极,那么具有电压或电流放大增益大于1的,只有共射极放大电路。
首先由上式可以求出电压放大增益:
Av=1/0.05=20;
取Rc为10kΩ,RL=47KΩ;
可得到
对比图2;
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根据经验公式:Vcq≈1/2*Vcc;
Vcq≈1/2*Vcc=6V
取Rc为1KΩ,那么Re=100Ω。
Icq=(VCC–Vcq)/Rc=0.6mA;
Icq≈Ieq=0.6mA;
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re’=25/Ieq=42Ω;
Re1=370Ω;
Rc=10Re;
Re1+Re2=1KΩ;
Re2=630Ω;
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Veq=Ieq*(Re1+Re2)=0.6V;
假设三极管的Vbe=0.7V,所以
Vbq=Vbe+Veq=1.3V;
注意,在模电书中会有一个条件,若是三极管的输入阻抗Rin-resistance≈hFE*Re,Rin-resistance≥10R2,则满足下式:
Vbq=R2/(R1+R2)*Vcc;
假设R1=10KΩ,则可以计算出R2=1.2KΩ;
所以,上述各个参数就为:
R2=1.2KΩ,R1=10KΩ,Rc=10KΩ,Re1=360Ω,Re2=640Ω;放大倍数为20;