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R
在电子设计领域,特别是在搭建共射极放大电路时,正确选择三极管的参数至关重要,因为这直接影响到放大电路的性能和稳定性。共射极放大电路因其电压放大能力而广泛应用于各种电子设备中。《电子设计从零开始》这本书籍为我们提供了一套实用的计算方法。
我们要明确共射极放大电路中的主要参数。Vcq,即集电极静态工作电压,它的选取是为了防止三极管进入饱和或截止状态,通常设定为电源电压Vcc的一半。这样可以确保三极管工作在其线性区,提供良好的放大效果。例如,如果Vcc为10V,那么Vcq应该接近5V。同时,电阻Rc与Re的关系通常是Rc = 10Re,这有助于稳定静态工作点。
接下来,我们需要计算电阻的值。根据Vcq的经验公式,我们可以设定Rc的值。例如,如果Vcq = 5V,Rc取1KΩ,那么Re则为100Ω。通过这些值,我们可以进一步计算出静态工作点的电流Icq,以及基极电压Vbq。
Icq = (VCC - Vcq) / Rc,这里Icq ≈ 5mA;Veq = Ieq * Re,Veq ≈ 0.5V。接着,我们加上Vbe的典型值0.7V来得到Vbq,Vbq = Vbe + Veq = 1.2V。在设计中,还需要考虑输入电阻Rin,确保其满足Rin-resistance ≈ hFE * Re,且Rin-resistance ≥ 10R2。通过这些条件,我们可以计算出R1和R2的值。
在实际应用中,选择合适的三极管也非常重要。需要关注三极管的参数,如Vceo(集电极-发射极截止电压)、饱和Ic、饱和Vce、集电极极限电流Icm和极限功率Pcm。选择三极管时,确保其集电极输出电流Icmax大于电路所需的电流,且放大倍数hFE要适中。
此外,当涉及到小信号放大时,我们需要构建小信号等效电路。在共射极放大电路中,通常会忽略大电容并联和电源短路,同时引入动态电阻re',这直接影响到电压增益的计算。电压增益Av可以通过等效电路来计算,例如Av = 1 / re'。
举一个具体的例子,假设Vcc = 12V,根据Vcq ≈ 1/2 * Vcc,Vcq = 6V,Rc = 1KΩ,Re = 100Ω,得到Icq = 0.6mA。动态电阻re' = 25/Ieq = 42Ω。进一步,我们可以计算Re1、Re2的值,以满足Re1 + Re2 = 1KΩ,以及Veq = Ieq * (Re1 + Re2) = 0.6V。基极电压Vbq = Vbe + Veq,其中Vbe仍然是0.7V。
通过以上步骤,我们可以完整地设计一个共射极放大电路,并确保其工作在理想的线性放大区间,避免失真。这个过程不仅依赖于理论计算,还需要结合实践经验来优化电路设计,确保其在实际应用中的性能。《电子设计从零开始》这本书提供了很好的指导,适合初学者和有经验的设计师参考。