本文介绍了直流通路下的共射、共集、共基放大电路分析。
共射级放大电路
基本的共射放大电路如图所示,在模电书里应该经常遇见,不过那时更多的是分析静态工作点,交、直流放大倍数,然而在真正的电路设计中,r1和r2的取值范围应该是多少呢?或者说它们应该如何取值呢?
已知npn型管2n2219是硅型管,处于放大正常工作时饱和电压ube=0.7v。首先是对r1的选择,2n2219的ib最大值是800ma,仅仅选取r1使其电流值小于800ma显然是不行的,一般ib的电流值为几ma到ua,因为ic最大值是800ma,按照普通的100倍的放大倍数算ib最大也只能到8ma
按此标准就可以取值了,比如r1=10k(先分析分析看是否合适),这时ib=0.43ma,假设放大倍数是100倍(粗略估算,所以取这个值)则ic=43ma,为了使三极管工作在放大区,必须要求uce》ube,则uce起码应该大于0.7v,恩,假设是1v(应该比这大,因为在动态条件下还会有一个交流信号,要防止出现饱和失真),那么r2应该取值为r2=(12-1)v/43ma=256ω,即r2不能比256大了(估算,放大倍数等等很多因素在,但是就是在这个附近)。所以可以取r2=200ω及其以下(r2越小则uce越大)
仿真如下所示
图2 r2=50ω
图3 r2=200ω
图4 r2=350ω,进入饱和区。
如果r1=1k可以再计算一下,ib=4.3ma,ic=430ma,r2只能取26ω以下,这样一来就对电阻的要求太高了。
同时应该注意到一个现象,当r2=50ω或200ω的时候在ib没变时ic发生了变化,从77.5ma变到了45.5ma,跟按照三极管输出特性曲线好像不重合啊(好像跟饱和区的性质差不多:ic随uce的增大而增大)。
下面说一下三极管的各种状态:
图5 三极管输出特性曲线
其实图上的只是在理想状态下的曲线,在实际中平行的那部分应该也是向上的,只不过角度没有在饱和区那么大罢了。而在判断一个三极管是否在饱和区也不能看是否是ic随uce的增大而增大,而应该看ube增大时,ib随之增大,但ic增大不多。
图6 注意跟图4比较,此时ib明显增大但ic基本没变
图7 跟图2比较,ib增大时ic也增大,处于放大区。
共集电极放大电路
图8 共集电极放大电路
图8中的r1,r2如何选择呢?由于r2是在发射极上,所以uce电压肯定大于5v,也就是说集电结反偏,这时只要保证发射结正偏而ib电流值合适就可以了。所以r1,r2的选择只用跟着十几要求就可以了,比较广泛,都可以从几百欧到几k
r1的选取对电路电流的影响不大,关键是r2,r2越大基极和射极电流就越小。
共基极放大电路:
r1,r2应该选择多少呢?
ie一般都是在几十ma,假定ie=43ma、此时r1约为100ω,ic约等于ie=43ma,为了保证uce反向偏置,还要保证uce》1v则r2最大取256ω,根据uo的输出情况可以取r2为几十到200之间
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