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[经验] 图文解析直流通路下的共射放大电路的Protel仿真

菜鸟
2019-05-27 20:39:46    评分

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





关键词: 直流     通路     共射     放大     电路     Protel     仿真    

菜鸟
2019-05-27 21:00:06    评分
2楼

图画得漂亮


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