三極體各參數如何選取問題(共射極放大電路)

　　推薦一本不錯的書籍，《電子設計從零開始》(楊欣)。通讀此書，通俗易懂，還結合multisim進行仿真驗證。對本科階段的模電書籍是一種顛覆。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/341248.htm

　　以下截取自裡面部分章節，如何計算共射極放大電路的各個參數。很實用。

　　1.Vcq為集電極的靜態工作電壓，Vcq的選取為了避免出現飽和和截止失真，使Vcq ≈ 1/2 * Vcc，Rc = 10Re;

　　圖1為基極分壓式共射極放大電路的直流通路

　　  

實際在應用過程中，就是需要確定上述各個電阻的取值。根據經驗公式  

 

　　Vcq ≈ 1/2 * Vcc = 5V

　　取Rc為1KΩ，那麼Re = 100Ω。

　　Icq =( VCC – Vcq)/Rc = 5mA ;

　　Icq≈Ieq = 5mA;

　　Veq = Ieq * Re = 0.5V;

　　假設三極體的Vbe = 0.7V，所以

　　Vbq = Vbe + Veq = 1.2V;

　　注意，在模電書中會有一個條件，若是三極體的輸入阻抗Rin-resistance ≈ hFE * Re，Rin-resistance ≥ 10R2，則滿足下式：

　　Vbq = R2 /(R1 + R2) * Vcc;

　　假設R1 = 10KΩ，則可以計算出R2 = 1.4KΩ;

　　所以，上述各個參數就為：

　　R2 = 1.4KΩ，R1 = 10KΩ，Rc = 1KΩ，Re = 100Ω;

　　各靜態工作點為：Icq = Ieq = 5mA ，Vbq = 1.2V，Veq = 0.5V，Vcq = 5V，Vceq =4.5V;

　　在選取三極體時，需要注意需要了解三極體的幾個參數，一個是Vceo，飽和Ic，飽和Vce，集電極極限電流Icm，極限功率Pcm，三極體放大倍數hFE,注意在選取三極體時，集電極輸出電流不能超過集電極極限電流Icm，否則會燒壞三極體。

　　所以在選取三極體時，集電極輸出的最大電流要大於輸出所需要的電流，三極體放大倍數選取要合適。

　　2.交流小信號放大電路(共射極放大電路)

　　  

 

圖1  

 

　　上圖是基極分壓式共射極放大電路，更為常用的電路圖如下圖所示：(圖中各參數值可以不用理會，僅作說明)

　　  

 

　　圖2

　　小信號等效電路如下圖：

　　  

圖3  

 

　　小信號交流電路等效原則：1.大容量電容短路;2.Vcc對地短路;3.需要考慮re』;

　　一般情況若是需要確定上述各個參數，需要從靜態工作點出發。經驗公式如下：

　　Vcq ≈ 1/2 * Vcc，Rc = 10Re;

　　re』 = 25/Ieq;

　　  

(電壓增益計算公式)  

 

　　3.舉例

　　  

對於三極體放大電路的形式，共射極，共集電極，共基極，那麼具有電壓或電流放大增益大於1的，只有共射極放大電路。  

 

　　首先由上式可以求出電壓放大增益：

　　Av = 1 / 0.05 = 20;

　　取Rc為10kΩ，RL = 47KΩ;

　　  

 

　　可得到  

 

　　對比圖2;

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　　根據經驗公式：Vcq ≈ 1/2 * Vcc;

　　Vcq ≈ 1/2 * Vcc = 6V

　　取Rc為1KΩ，那麼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;

　　假設三極體的Vbe = 0.7V，所以

　　Vbq = Vbe + Veq = 1.3V;

　　注意，在模電書中會有一個條件，若是三極體的輸入阻抗Rin-resistance ≈ hFE * Re，Rin-resistance ≥ 10R2，則滿足下式：

　　Vbq = R2 /(R1 + R2) * Vcc;

　　假設R1 = 10KΩ，則可以計算出R2 = 1.2KΩ;

　　所以，上述各個參數就為：

　　R2 = 1.2KΩ，R1 = 10KΩ，Rc = 10KΩ，Re1 = 360Ω，Re2 = 640Ω;放大倍數為20;