一、单管共发射极放大电路仅有直流反馈-固定偏置
基本的电路如下
三、选择器件与多数计算:
设置静态工作点并计算元件参数
依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算
静态工作点Q 的计算:
要求
i
R{
26
300
i be
CQ
mv
R r
I
β
≈≈+}>1K
有
若取V BQ = 3V,得
1.53
BQ BE
E
CQ
V V
R K
I
-
==Ω取标称值1.5K
mA
2.2
mA
300
1000
26
`
CQ
=
-
<
β
I
由于CQ
BQ I I β
=
; ()5~10BQ I I =得,
=20k Ω ; =60k Ω为使
静态工作点调整方便,1B R 由20k
固定电阻与100k 电位器相串联而成。
=2033
根据V A 的理论计算公式, V A =40 得,
1k Ω 由//L C L
R R R •
=
2k Ω
计算电容为: )
(
)
(1
3~108.22L S be C uF f R r π≥=+ 综合考虑标称值10Uf
10C B C C uF ==
取标称值100uF
四、画出预设计总体电路图: 预设总体电路图:
β
CQ BQ
BQ B I V I V R )10~5(12==21B BQ
BQ CC B R V V
V R -=)
(26)1(300)(26)1(mA I mV
mA I mV r r EQ EQ b
be ββ++=++=
2.静态工作点的测试与调整:
测量方法是不加输入信号,将放大器输入端(耦合电容C
B
负端)接地。
用万用表分别测量晶体管的B、E、C极对地的电压V
BQ 、V
EQ
及V
CQ。
一般V
BQ =(3~7)V, V
CEQ
=正几伏。
如果出现V
CQ V
CC
,说明晶体管工作在截止状态;
如果出现V
CEQ
0.5V,说明晶体管已经饱和.
调整方法是改变放大器上偏置电阻R B1的大小,即调节电位器的阻值,同时用万用表分别测量晶体管的各极的电位V BQ、V CQ、V EQ,并计算V CEQ及I CQ。
如果V CEQ为正几伏,说明晶体管工作在放大状态,但并不能说明放大器的静态工作点设置在合适的位置,所以还要进行动态波形观测。
(1)给放大器送入规定的输入信号,如V i =10mV,f i = 1kHz的正弦波。
若放大器的输出v o的波形的顶部被压缩(见图3.1.6(a),这种现象称为截止失真),说明静态工作点Q偏低,应增大基极偏流I BQ,即增大I CQ 如果输出波形的底部被削波(见图3.1.6(b),这种现象称为饱和失真),说明静态工作点Q偏高,应减小I BQ ,即减小I CQ 。
如果增大输入信号,如V i=50mV,输出波形无明显失真,或者逐渐增大输入信号时,输出波形的顶部和底部差不多同时开始畸变,说明静态工作点设置得比较合适。
此时移去信号源,分别测量放大器的静态工作点V BQ、V EQ、V CEQ及I CQ。
放大器的组成原则
①因为放大电路的实质是一个能量控制装置,而能量的来源就是直流电源,因
此放大电路中必须要有直流电源.同时直流电源的设置要保证晶体管工作在放大状态,即发射结正偏,集电结反偏.
②元件的安排要保证信号的传输,即信号能够从放大电路的输入端加到晶体
管上,经过放大后从输出端输出,概括起来就是要保证放大器交流通路的畅
③选择元件时,首先注意的是元件的极限参数是否符合电路设计要求,其次
就是元件的参数是否满足放大电路的性能指标要求,最后就是元件的参数是否保证信号不失真地放大.
3. 性能指标测试与电路参数修改
对于一个低频放大器,各项指标很难同时都很理想。
例如,电压放大倍数A V,根据放大倍数公式进行调整。
增大Rc(即RL’)会使输出电阻R o增加,减小r be会使输入电阻R i 减小。
如果R o及R i离指标要求还有充分余地,则可以通过实验调整R C或I
来提高电压放大倍数,但改变R C及I CQ又会影响电路的静态工作点。
CQ
可见只有提高晶体管的放大倍数,才是提高放大器电压放大倍数的有效措施
二、共发射极放大电路发射极直接接地
放大器是一种三端电路,其中必有一端是输入和输出的共同“地”端。
如果这个共“地”端接于发射极,则称其为共发射极放大电路。
共发射极放大电路具有以下特性:
1、输入信号与输出信号反相;
2、有电压放大作用;
3、有电流放大作用;
4、功率增益最高(与共集电极、共基极比较);
5、适用于电压放大与功率放大电路。
各元件作用
图为单管共发射极放大电路的组成,电路中有一个双极型三极管作为放大器件,因此是单管放大电路。
输入回路和输出回路的公共端是三极管的发射极,所以称为单管共射放大电路。
三极管V:实现电流放大。
集电极直流电源UCC :确保三极管工作在放大状态。
集电极负载电阻RC :将三极管集电极电流的变化转变为电压变化,以实现电压放大。
基极偏置电阻RB :为放大电路提供静态工作点。
耦合电容C1和C2 :隔直流通交流。
工作原理
1)画出H 参数微变等效电路如下:
r be R b
+-
u i u o r i r o
β i b
R c
R L +
-
i b i c
b
c
(a )
2)共发射放大电路基本动态参数的估算
(1)电压放大倍数
'
-='-=R i R i u L b L c o
β r
i u R R R be
b
i
L
C
L
=='
//
r
R r
i R i A
be
L
be
b
L
b u
'
-
='-
=ββ
(2)输入电阻r i
r R I
u r be b i
i i //== )//(21R R R b B b =
(3)输出电阻r 0
R
r C
o
=
(4)源电压放大倍数
r
r R
u
u A be
s
L s
o us
+'
-==β
下面是对图示共发射极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行对比;
设晶体管的
=100,'bb r =100Ω。
(1)求电路的Q 点、u
A 、R i 和R o ;(2)若电容C e 开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?
解:(1)静态分析: V
7.5)( A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ
EQ
BQ e f BEQ
BQ EQ CC b2b1b1
BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β
动态分析:
Ω
==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV
26)
1(c o f be b2b1i f
be L c EQ
bb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥
(2)R i 增大,R i ≈4.1k Ω;u A 减小,e
f '
L
R R R A u
+-≈ ≈-1.92。
r -
+。