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说一说三极管放大电路设计的那些技巧

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放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容?

(1)分析电路中各元件的作用;

(2)解放大电路的放大原理;

(3)能分析计算电路的静态工作点;

(4)理解静态工作点的设置目的和方法。

以上四项中,最后一项较为重要。

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图1中,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

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。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。

XX首先,我们需要知道如何确定三极管的三种工作状态。简单来说,它可以根据Uce的大小来确定。 Uce接近电源电压VCC,然后三极管工作在负载状态。停止状态意味着三极管基本上不工作,并且Ic电流很小(大约为零),因此由于R2没有电流流动,所以电压接近0V,因此Uce接近电源电压VCC。

如果Uce接近0V,则三极管工作在饱和状态,饱和状态是多少?也就是说,Ic电流达到最大值,即使Ib增加,它也不再增加。

上述两种状态通常称为开关状态。除了这两个状态,第三个状态是放大状态。通常,Uce接近电源电压的一半。如果Uce偏向VCC,则晶体管趋向于处于加载状态。如果Uce偏向0V,则晶体管趋于饱和。

了解设置静态工作点的目的和方法

放大电路用于放大输入信号并将其输出(通常存在电压放大,电流放大和功率放大,这在本讨论中未讨论)。让我们从我们想要放大的信号开始,以正弦交流信号为例。在分析过程中,可以仅考虑信号大小变化为正或负,而其他人则不说。如上所述,在图1的放大电路电路中,静态工作点设置为Uce接近电源电压的一半,为什么?

这是为了使信号正负能量具有对称的变化空间。当没有信号输入时,信号输入为0.如果Uce是电源电压的一半,我们将其用作水平线作为参考点。当输入信号增加时,Ib增加并且Ic电流增加。电阻器R2的电压U2=Ic×R2增加,Uce=VCC-U2,其变小。 U2理论上可以达到VCC,Uce最小可以达到0V。这意味着当输入信号增加时,最大Uce变化从1/2 VCC变为0V。

类似地,当输入信号减小时,Ib减小,并且Ic电流减小。然后,电阻器R2的电压U2=Ic×R2减小,并且Uce=VCC-U2,其变大。当输入信号减小时,Uce的最大变化是从1/2的VCC到VCC。因此,当在输入信号的某个范围内发生正或负变化时,Uce具有对称的正和负变化范围,其中1/2 VCC作为标准,因此图1的静态工作点通常设置为Uce关闭到电源电压的一半。

我们的目标是将Uce设计为接近电源电压的一半,但我们如何设计Uce接近电源电压的一半?这是手段。

在这里,我们必须首先了解一些事情。第一个是我们常说的Ic,Ib,它们是三极管的集电极电流和基极电流。他们有一个Ic=β×Ib的关系,但是当我们刚开始时,老师显然,我没有告诉我们Ic和Ib有多大。这个问题更难回答,因为涉及的内容更多,但一般来说,对于小功率管,Ic通常设置为几毫安到几毫秒。安,中功率管在几毫安到几十毫安的范围内,高功率管在几十安培到几安培。

在图1中,如果Ic为2 mA,则电阻器R2的电阻可通过R=U/I计算。当VCC为12V时,1/2VCC为6V,R2的电阻为6V/2mA,这是3KΩ。 Ic设置为2 mA,然后Ib可以从Ib=Ic /β导出,关键是β的值,并且β的一般值是100,则Ib=2mA/100=20#A,则R1=(VCC -0.7V)/Ib=11.3V/20#A=56.5KΩ,但事实上,小功率管的β值远远超过100,介于150和400之间,或更高,所以如果你这样做以上计算,电路很可能是饱和的,所以有时我们不明白,计算是正确的,但不能使用。这是因为实际指导仍然较少,指出了理论与现实之间的区别。这样的电路受β值的影响很大,每个人计算相同,但结果不一定相同。也就是说,这种电路的稳定性差,实际应用很少。但是,如果改变图2的分压偏置电路,则电路的分析计算更接近实际电路测量。

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在图2的分压偏置电路中,我们假设Ic为2mA,Uce设计为6V时的1/2VCC。那么R1,R2,R3和R4如何取值?计算公式如下:由于Uce设计为具有6V的1/2VCC,Ic×(R3 + R4)=6V; Ic≈Ie。可以计算出R3 + R4=3KΩ,那么R3和R4的数量是多少?

通常,R4取100Ω,R3取2.9KΩ。实际上,我们通常对R3采用2.7KΩ,因为E24系列电阻中没有2.9KΩ。 2.7KΩ的值与2.9KΩ没有太大差别。因为R2两端的电压等于Ube + UR4,即0.7V +100Ω×2mA=0.9V,我们将Ic设置为2mA,理论上β为100,然后Ib=2mA/100=20#A,有一个现在这里。估计是流经R1的电流,一般约为Ib的10倍,取IR1200#A。然后R1=11.1V/200#A≈56KΩR2=0.9V(/200-20)#A=5KΩ;考虑到实际β值可能远大于100,R2的实际值为4.7KΩ。因此,R1,R2,R3和R4的值为56KΩ,4.7KΩ,2.7KΩ,100Ω,Uce为6.4V。

在上述分析和计算中,提出了许多假设,这在实际应用中是必要的。很多时候,需要一个参考值来给我们计算,但通常没有。其中之一是我们不熟悉各种设备。其次,我忘了一件事。我们自己就是使用电路的人。有些数据可以由我们自己设定,这样我们就可以少走弯路。

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