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放大电路设计$ f% X2 o$ j+ T) T& l# O" o
共发射极放大电路的设计规格
4 a4 z3 k9 V- i" p h) {电压增益 5(14dB)
& G4 ^/ M4 P6 r h最大输出电压 5Vp-p
2 e- h( P# x3 a2 x频率特性 任意& e {6 K2 U n0 y8 k* X# e
输入输出阻抗 任意+ n% f$ t3 L' U0 R4 l7 h& g O
V8 ^# ~6 q; ]: R( q% J1、 确定电源电压。要比最大输出电压大,考虑其他因素,选用容易获得的+15V电源供电。、
: e# N4 S4 w% p* o, i1 O/ P+ c2、 选用晶体管,考虑晶体管各个管脚间的额定电压值进行考虑。这里选用的MMBT5551进行使用,其主要特性鉴于下图。2 m) P O3 `1 b, x/ x r
x4 Z% v3 @) `7 C/ |& Y' S5 H
3、 确定发射极电流的工作点
: [3 F+ u$ A' z+ t$ Y$ U: W
1 e" B! {5 c/ g9 \: {% z最大额定值30毫安以下,取值0.1毫安至数毫安。这里取1毫安便于计算。
3 a* S( j! @9 o# w4、 确定Rc与RE的方法。因设计规格要求放大倍数为5倍,根据Av=Rc/RE可知,Rc/RE=5/1 。因VBE为0.6V左右,考虑温度变化以及使集电极电流稳定,取RE压降为2V。3 I( y0 c1 P4 C# T' O6 d6 Q- [: m
又IE = 1毫安。故得出RE可取值为2KΩ 。再根据比例关系得到RC可取值为10KΩ。3 S) m) q7 o7 Q T% b
计算VCE=电源电压-RC压降-RE压降=3V.4 H4 u+ U7 h9 E$ N
计算集电极的静态损耗Pc=VCE*IC =3mW,
* J* T: G. ~4 |) G根据其主要特性的图表可知,此值远小于300mW额定值,
. s3 ^+ W& K i4 y0 g
; m3 }; ?! [, R, I) S若Rc过大,本身压降变大,集电极电位下降,在输出振幅较大时,削去输出波形下侧。# M' w! u% ]5 p
若RC过小,削去输出波形上侧。2 z3 p' d- }( H4 I9 B1 s2 H# w# _: @
为了避免上述情况,需要根据实际情况调整VE或者IC的设定来重新求RC与RE(最好的方法是将集电极电位Vc设定在电源电压与VE的中点。)
9 b3 B0 x, O+ r! Z5、 基极偏置电路的设计,前面假设VE为2V,又VBE=0.6V,故基极电位必须为2.6V。则设计R2上的压降2.6V,R1上压降为12.4V。' X- i1 J3 Y# `5 b! B5 M
基极电流为:集电极的电流/放大倍数=1毫安/200,假设放大倍数为200 。则基极电流为0.005mA。. C' K5 [1 N1 `: M7 q/ l
故在R1与R2上施加比基极电流大得多的电流。取0.1mA,可以得到R1取值为124KΩ,R2取值为26KΩ。因没有此数值的电阻。取近似100kΩ和22kΩ即可。
" o4 t9 N; V1 [7 H4 j6、 确定耦合电容C1和C2的方法。C1与输入阻抗,C2与输出阻抗分别构成了高通滤波器。其中输入阻抗等于R1与R2并联。取值较小时,难于通过低频,这里都取10uF。
6 p5 F. `/ N8 d3 X* W8 {0 G0 o. }7、 电源去耦电容的选择。通常采取小容量与大容量电容并联,其中小容量取值为0.010.1uF,大容量取值为1100uF。1 z( ]0 {* |1 O: T+ L
- W+ m. G+ a; s- j& M
6 c/ i* i4 u0 H1 y
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